猪心细胞被改良后用于维持猪心的持续跳动
电子起搏器需要通过有创手术进行安装，并有感染的风险图片来源：Fred Dufour/AFP/Getty Images
电子起搏器有望引入“基因疗法”，作为心脏虚弱的一种治疗方法。研究发现，通过向心脏肌肉细胞植入一种特定基因，经过降低的猪心心率可以恢复到正常水平——至少短时间内可达成。
通常，电子起搏器是采用电流激起心脏搏动，来治疗心跳过缓或心率不齐的。心脏有规律的跳动是通过窦房结这一部位来实现的，这里聚集了几千个心肌细胞，它们发信号给心脏，使之按正常心率跳动。目前，植入式起搏器已经被广泛应用，但为了安装起搏器，需要做开刀手术，存在感染的风险，而且在机场安检时还会引起机器报警。
为了克服这些不足，由加州洛杉矶西达斯西奈医学中心的心脏病学家爱德华多•玛尔班（Eduardo Marbán）多领导的一支团队，已尝试采用创伤较小的手术来诱导窦房结外侧的心脏细胞持续跳动。其研究成果已于近日发表在《科学转化医学》期刊上。
这支团队在12只猪身上模拟出一个对人类致命的心脏状况——从窦房结传出的电信号不能传遍心脏，而强制心脏的其他虚弱部位做更多的活动来弥补。研究者使用高频无线电波破坏猪的窦房结中原来的起搏细胞。结果，它们的平均心率从每分钟100多次的正常值下降为每分钟50次左右。
之后，科学家将一个经过基因改造的Tbx18的病毒，植入猪心细胞中，让它参与心脏的发育。不到一天，这些注入病毒的心脏细胞开始表达各种起搏基因，使心脏按正常心率搏动。这一持续的心脏跳动在动物身上维持了两周时间，无论是休憩、走动、睡觉。
全新的思路
这种方法比其他治疗持续心率不齐症状的生物疗法更简单，后者一般是将心肌细胞诱导为多功能干细胞，然后再诱导干细胞分化为起搏细胞，玛尔班如是说。但他同时警觉到，这种基因疗法的疗效可能是暂时性的。因为随着时间推移，体内的免疫细胞可能会识别出心脏中携带Tbx18基因的病毒，并对其发起攻击。玛尔班的团队现在正监视着这些接受了基因疗法的实验猪，并已有数月的时间，看看这种起搏效果能持续多久。
即使这种方法只能起到短期疗效，也仍能在某些情况下一展身手，玛尔班说。例如，一个人的电子起搏器需要更换，那么在清除掉感染并植入新的起搏器之前的这一段时间内，可以采用生物起搏器来维持心脏跳动。此外，这种基因疗法也能帮助到带有心脏缺陷的胎儿、生长过快而不适于植入式起搏器以及做外科手术风险很高的人群。
“我认为这一思路的确十分创新，”纽约州立石溪大学医学中心的电生理学家艾拉•科恩（Ira Cohen）说道。他希望看到这一疗法在狗身上的实验，因为狗的平均心率跟人的心率（每分钟60-100下）更接近。
玛尔班说，他的团队现在正和美国食品与药品管理局商榷关于进行人体实验的事宜，最终敲定或许只要两到三年的时间。（撰文：沙拉•里尔登（Sara Reardon） 翻译：吴东远 审校：朱琳）
新闻来源：http://www.huanqiukexue.com/html/newcy/newyy/2014/0724/24660.html
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