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Science子刊發(fā)表體細(xì)胞重編程重要成果

日期:2014-07-18 09:25:19

 

一項(xiàng)最新研究表明,基因治療將有望對(duì)衰竭的心臟進(jìn)行治療。科學(xué)家們將特殊基因插入到心肌細(xì)胞中,恢復(fù)了豬的正常心律。

 

心臟起搏器通過電刺激心臟搏動(dòng),這一功能通常由竇房結(jié)(sinoatrial node)介導(dǎo)。竇房結(jié)是一簇心臟細(xì)胞,能向心臟其他部分傳遞信號(hào),使其有規(guī)律的搏動(dòng)。如今,植入式心臟起搏器已經(jīng)廣為使用,但它們需要進(jìn)行手術(shù)安裝,有受到感染的危險(xiǎn),而且每次過機(jī)場(chǎng)安檢都會(huì)觸發(fā)警報(bào)。

 

為了克服這些問題,Cedars-Sinai醫(yī)療中心的Eduardo Marbán領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)對(duì)豬進(jìn)行了研究。他們通過體細(xì)胞重編程,將竇房結(jié)外的心肌細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槠鸩?xì)胞,讓心臟能夠穩(wěn)定的持續(xù)搏動(dòng)。這一成果發(fā)表在七月十六日的Science Translational Medicine雜志上。

 

研究人員在121頭豬中模擬了一個(gè)致命的人類心臟疾病,讓電活動(dòng)無法從竇房結(jié)擴(kuò)散到整個(gè)心臟。研究人員通過高頻電波破壞了竇房結(jié)的天然起搏細(xì)胞,結(jié)果這些豬的平均心率減慢到每分鐘50次,而正常心率應(yīng)該在每分鐘100次以上。

 

研究人員將攜帶Tbx18基因的病毒載體注射到豬的心臟,該基因是一種胚胎轉(zhuǎn)錄因子。在一天之內(nèi),被病毒感染的心臟細(xì)胞就開始表達(dá)各種起搏基因,并使心臟恢復(fù)了正常的心率。在休息、運(yùn)動(dòng)和睡覺時(shí),這些豬的心臟都能穩(wěn)定搏動(dòng),正常心率維持了兩周。

 

Marbán指出,這一方法比其他生物學(xué)途徑更為簡單,比如將心肌細(xì)胞誘導(dǎo)為多能狀態(tài),然后將其分化為起搏細(xì)胞。但他強(qiáng)調(diào)基因療法的效果可能并不會(huì)特別長。隨著時(shí)間推移,機(jī)體免疫系統(tǒng)可能會(huì)識(shí)別作為載體的病毒,并攻擊受到感染的細(xì)胞。Marbán的研究團(tuán)隊(duì)正在監(jiān)控接受基因治療的豬,看看起搏效果能夠持續(xù)多久。

 

不過就算這種基因治療有時(shí)效限制,它也能為人們提供很大的幫助,Marbán說。舉例來說,如果患者原本的電起搏器受到感染需要拆除,那么基因療法可以保持心臟穩(wěn)定跳動(dòng),直到感染被清除并植入新的起搏器。此外,基因治療也可以幫助心臟有缺陷的胎兒,身體生長迅速的兒童,以及那些不適合進(jìn)行手術(shù)的人。

 

據(jù)介紹,該研究團(tuán)隊(duì)正在向FDA申請(qǐng)進(jìn)行人體試驗(yàn),Marbán估計(jì)需要兩到三年。

 


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