最近，加拿大多伦多麦克尤恩再生医学中心的科学家们有了突破性的发现。3354通过诱导人类多能干细胞，他们利用细胞在体外形成“起搏器”，并在大鼠实验中成功刺激了心跳。这项突破性的研究也发表在《自然》的子刊《Nature Biotechnology》上。
心脏可谓是人体内最“吃力”的器官，在人的一生中，它从未停止过跳动。心跳源于心脏中称为窦房结的部分的起搏细胞。这些细胞可以自发产生动作电位并传导到整个心脏，引起心肌细胞有规律的收缩，从而产生心跳。当这些细胞发生病变时，就会出现心律不齐等心脏病。
目前，治疗这种心脏病最有效的方法是植入起搏器，通过人工产生的电脉冲来控制心脏的跳动。在中国，人工心脏起搏器的用户大约有50万人，而且这个数字还在快速增加。但是，人工心脏起搏器也有很多问题。最大的问题是它们需要电池来产生电脉冲。电池的平均寿命约为7年。也就是说，患者每7年需要再做一次手术来更换电池。另外，对于儿童来说，人工心脏起搏器无法随着心脏的成长做出相应的改变，可能需要更频繁地更换心脏起搏器。
基于干细胞的再生医学疗法有望解决这一困境。多能干细胞具有分化成200多种不同类型细胞的潜力，这些细胞是许多人体组织和器官的组成部分。加拿大科学家借助发育生物学手段，对干细胞发育为心脏起搏细胞过程中的信号通路进行了搜索和测试，成功建立了21天内将干细胞转化为心脏起搏细胞的方法。当他们在培养皿中培养起搏细胞时，他们进一步证明了这些细胞可以产生和调节大鼠的心跳。
这项研究的通讯记者兼麦克尤恩再生医学中心主任戈登凯勒博士说：“我们所做的是培养皿中的人类生物学。我们复制了产生心脏起搏器细胞的自然过程。”
这个加拿大团队的长期目标是利用这些体外培养的起搏细胞制作生物起搏器，可用于替代目前的人工起搏器植入患者体内。这种生物起搏器将终生有效。不过他们承认，真正应用到患者身上还需要5-10年左右的时间。接下来，他们计划进行临床前稳定性和安全性测试。我们希望他们的R&D计划能够顺利进行，尽快将“全天然”生物起搏器带给心脏病患者。
参考资料：
[1]这些新产生的起搏细胞可以触发老鼠的心脏跳动
[2]科学家制造出功能性心脏起搏器细胞
[3]来源于人类多能细胞的窦房结心肌细胞具有生物起搏器的功能
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