超极化激活的环核苷酸门控的离子通道与生物心脏起搏器构建

超极化激活的环核苷酸门控的离子通道(HCN)是心脏的起搏基因,负责心脏起搏节律的产生和调控,该基因的遗传缺陷可以导致某些先天性的窦房结功能紊乱。近年来构建生物心脏起搏器治疗窦房结功能紊乱的研究十分活跃,涉及到基因和细胞治疗的各个方面。其中利用HCN来构建起搏器是该领域研究的热点,包括直接发送HCN治疗、间充质干细胞运送HCN治疗、工程化HCN构建生物心脏起搏器协同电子起搏器治疗三个方面的研究。     

超极化激活的环核苷酸门控的离子通道与生物心脏起搏器构建

超极化激活的环核苷酸门控的离子通道（HCN）是心脏的起搏基因，负责心脏起搏节律的产生和调控，该基因的遗传缺陷可以导致某些先天性的窦房结功能紊乱。近年来构建生物心脏起搏器治疗窦房结功能紊乱的研究十分活跃，涉及到基因和细胞治疗的各个方面。其中利用HCN来构建起搏器是该领域研究的热点，包括直接发送HCN治疗、间充质干细胞运送HCN治疗、工程化HCN构建生物心脏起搏器协同电子起搏器治疗三个方面的研究。     

干细胞移植治疗病态窦房结综合征

病态窦房结综合征是指窦房结及其周围组织病变和功能减退而引起一系列心律失常的综合征。传统的治疗方法是植入电子起搏器,随着分子生物学技术的发展,生物起搏为病态窦房结综合征的治疗开辟了一个全新的领域。生物起搏是指利用细胞分子生物学及其相关技术对受损的自律性节律点或特殊传导系统的细胞进行修复或替代,使心脏的起搏和传导功能得以恢复。生物起搏包括基因生物起搏,细胞生物起搏和基因工程干细胞生物起搏。现就干细胞移植用于治疗病态窦房结综合征的研究取得的进展与存在问题做一综述。     

心脏生物起搏及其相关研究

近来,生物起搏逐渐成为心脏起搏治疗研究的新热点。目前国内外研究已取得一定进展:包括利用基因工程增加细胞舒张期内向电流、降低细胞复极电流、增加4期除极速度以提高心肌细胞自律性;利用不同起搏细胞移植技术进行修复或替代心脏起搏或传导细胞;以及基因和细胞技术的联合来达到生物起搏的目的。但各种研究手段尚存在的不足,如:稳定性差、持续时间短、调控困难、安全性低等问题尚待解决。     

心脏起搏原理和调控

本文就浦肯野细胞、窦房结细胞起搏的原理和窦房结起搏功能的调控进行了系统的综述     

心脏生物起搏的研究进展

心脏生物起搏主要包括基因生物起搏和细胞生物起搏。生物起搏尚处于动物实验研究阶段,应用于临床还面临许多问题,但是随着基因工程技术和分子生物学的不断发展,生物起搏将成为治疗缓慢性心律失常的新技术。     

心脏生物起搏的研究进展

心脏生物起搏主要包括基因生物起搏和细胞生物起搏。生物起搏尚处于动物实验研究阶段,应用于临床还面临许多问题,但是随着基因工程技术和分子生物学的不断发展,生物起搏将成为治疗缓慢性心律失常的新技术。     

心脏起搏细胞的生成

要构建心脏起搏细胞首先需要理解起搏自动节律性,"膜钟"和"Ca2+钟"两种特征性现象负责起搏活性的调控。在过去几十年,生物起搏器取得了极大的发展,窦房结发育的关键调控因子Tbx18能直接将心肌细胞重编程为起搏样细胞。另一个关键转录因子Tbx3,具体表达在包括窦房结在内的心脏传导系统,其足以诱导心脏起搏基因表达。为了成功实现细胞治疗,生成的细胞应该具有心脏起搏细胞的所有调节机制。否则,生成的起搏细胞仅能作为基础研究的调查模型或新型抗心律失常药物的测试模型。     

以诱导多潜能干细胞为模型构建生物起搏器的研究现状

<正>为克服传统电子起搏器的弊端,电生理医生们试图用具有生理功能的窦房结样细胞来替代电子起搏器的植入。最早的研究是在工作心肌细胞中过表达起搏相关基因HCN1-4,从而获得诱导的窦房结样细胞。随着基因工程、干细胞技术等领域的深入研究,使用细胞移植、组织工程等方法构建生物心脏起搏器有望成为今后治疗缓慢型心律失常的发展     

细胞移植和转基因治疗病态窦房结综合征

应用5-胞苷等化学诱导剂能够定向诱导骨髓间叶干细胞分化为具有收缩与传导功能的心肌细胞,将诱导干细胞移植心肌内可发挥自律起搏功能。特异性抑制Kir2通道能够使静态心室肌细胞转变为具有自律起搏活性的类窦房结细胞。在骨髓干细胞内定位转染Kir2.1AAA基因能够使干细胞发育为具有起搏功能的窦房结细胞,从而建立生物起搏点,以达到治疗目的。     

生物起搏研究进展

随着分子生物学的发展,心脏生物起搏成为近来研究热点,目前研究主要基于细胞生物起搏;基因生物起搏;基因工程干细胞起搏。生物起搏展示了良好的发展前景,但其应用于临床实践中还有很多问题需要研究和解决。     

窦房结功能的再生——生物起搏的电生理研究

生物起搏器有望成为治疗窦房结功能障碍的新方法。近来,国外学者通过动物实验,借助开胸、NOGA导管等技术手段,用病毒、质粒、基因突变等方法,介导外源基因在心脏局部表达,通过调节与离子通道功能的相关蛋白表达和功能状态,改变心脏起搏传导系统及心房心室肌的电生理性质,克隆出新的起搏电信号,恢复窦房结的功能。     

腺病毒介导HCN4通道基因过度表达构建生物起搏器的实验研究

电子起搏器是窦房结功能障碍和重度房室传导阻滞的首选治疗。但是，目前使用的电子起搏器存在很多缺陷。最近的研究表明，介导起搏电流（If）的超极化激活环核苷酸门控通道基因（HCN4）在生理性起搏机制中扮演重要角色。在人类遗传性窦房结功能障碍家系中存在HCN4基因突变。而且，在HCN4基因敲除小鼠胚胎心脏记录不到具有4期自动除极特征的起搏细胞动作电位。最近，国外用HCN4腺病毒载体转染体外培养的心室肌细胞使其过度表达If电流，成功将其转变为“起搏”细胞并显增加了搏动频率。     

窦房结功能的再生——生物起搏的电生理研究

生物起搏器有望成为治疗窦房结功能障碍的新方法。近来，国外学者通过动物实验，借助开胸、NOGA导管等技术手段，用病毒、质粒、基因突变等方法，介导外源基因在心脏局部表达，通过调节与离子通道功能的相关蛋白表达和功能状态，改变心脏起搏传导系统及心房心室肌的电生理性质，克隆出新的起搏电信号，恢复窦房结的功能。     

重组起搏基因质粒构建生物起搏器的实验研究

目的研究旨在构建重组起搏基因质粒pIRES2-EGFP-HCN2,并检测其在体外心房肌细胞及犬病态窦房结综合征(病窦)模型体内的表达。方法对含mHCN2cDNA的PTR载体进行转化和扩增,将所得mHCN2基因定向克隆到真核表达载体pIRES2-EGFP中,进行双酶切来鉴定克隆的正确性。将重组质粒用电穿孔法转染心房肌细胞,同时直接注射至犬病窦模型的窦房结区域,体表心电图监测犬窦房结功能改善情况,并通过荧光显微镜及RT-PCR检测重组质粒pIRES2-EGFP-HCN2在体内外的表达。而对照组仅注射生理盐水。结果构建了重组质粒pIRES2-EGFP-HCN2。荧光显微镜下可见转染后的心房肌细胞呈绿色荧光,其搏动频率较未转染的细胞明显增快[(180±11)次/min与(140±14)次/min,P<0.05]。注射组织的冰冻切片显示绿色荧光蛋白,RT-PCR显示了mHCN2基因片段,体表心电图显示犬窦房结功能改善[(150±13)次/min与(105±17)次/min,P<0.05]。而对照组始终未见到绿色荧光蛋白表达及窦房结功能改善。结论成功构建了重组质粒pIRES2-EGFP-HCN2,并在体外心房肌细胞及犬病窦模型体内成功表达,为生物起搏的研究奠定基础。     

细胞治疗在生物起搏中的研究进展

随着分子生物学、细胞生物学和基因工程改造细胞技术的飞速发展，以及对起搏电流的进一步阐明，生物起搏成为心律失常治疗中的探索“热点”。心脏生物起搏指利用细胞分子生物学及其相关技术对受损的自律性节律点或特殊传导系统的组织进行修复和替代，使心脏的起搏和传导功能得以恢复。目前生物起搏的研究策略大多在基因领域和细胞领域，本文就其中细胞生物起搏领域里近年来的研究成果及存在问题作一综述。     

窦房结起搏原理的细胞分子电生理学基础

窦房结起搏原理的细胞分子电生理学基础徐有秋窦房结是哺乳类心脏的起搏点，由许多自律性高低不同的起搏细胞和过渡型细胞所组成。在自律性细胞中，又可分为主导起搏细胞和次要起搏细胞，本文主要讨论主导起搏细胞的起搏活动原理。豚鼠的窦房结含有起搏细胞不超过１０００...     

生物"起搏器"治疗心脏疾病的研究进展

窦房结是心脏中原始的生物“起搏器”,因某种原因生物“起搏器”会失去原有的功能而导致心动过缓,传导阻滞等。目前电子起搏器的植入仍然是治疗心脏传导阻滞和其他电生理异常性疾病的主要方法,但是有限的电池寿命和缺乏对神经激素自动反应性等缺点使得人们迫切需要一种更理想的治疗方法。随着目前基因治疗和细胞治疗的突飞猛进的发展,一些科学家利用这些方法对改善生物“起搏器”的功能进行了探索。本简要综述生物“起搏器”治疗心脏疾病的研究进展。     

钠钙交换体1参与窦房结细胞起搏活动研究进展

窦房结细胞是窦房结起搏活动的基础，维持着心脏的正常活动。病态窦房结综合征是常见心血管重大疑难疾病之一，由窦房结起搏及（或）传导功能障碍所致，归因于窦房结起搏细胞的自发性动作电位异常，钠钙交换体1在窦房结细胞动作电位的产生和维持过程中具有重要作用，其功能异常，可导致窦房结起搏功能障碍而引发病态窦房结综合征。     

窦房结细胞钙钟、膜钟机制及细胞内信号通路研究进展

窦房结细胞是窦房结起搏活动的基础,维持着心脏的正常活动。病态窦房结综合征是由于窦房结起搏功能障碍所致,窦房结起搏功能障碍归因于窦房结细胞的自发性动作电位异常,而其动作电位的产生则是细胞膜多种离子流(膜钟)及细胞内肌浆网钙循环(钙钟)相互作用的结果。其中任何环节异常,均可导致窦房结起搏功能障碍而引起病态窦房结综合征的发生。本文就国、内外关于窦房结细胞钙钟、膜钟机制及细胞内信号通路与病态窦房结综合征相关研究进展进行综述。