生物起搏器是心脏起搏研究的热点。当前构建心脏生物起搏器主要包括基因转染和细胞移植两种方法。鉴于转染的基因难以长期稳定的表达和细胞移植存在注射后细胞易迁移、分散等的不足,积极开展组织工程化起搏组织、器官移植建立生物起搏器的研究,具有重要的理论和实际意义。窦房结是心脏正常起搏点,病态窦房结综合征是常见病,选择组织工程化窦房结作为通过组织工程化起搏组织、器官移植建立生物起搏器研究的突破点,具有重要的应用价值。本课题选用Yorkshire猪胚胎心脏祖细胞诱导分化而来的起搏细胞为种子细胞;采用以窦房结脱细胞支架表面修饰的壳聚糖/胶原支架为支架材料;动静结合的方法进行组织工程化窦房结构建;并进行体内、外研究;以探讨组织工程化窦房结移植建立心脏生物起搏器的可行性。
embryonic cardiac progenitor c;cardiac pacemaking cells;tissue engineered sinus nodes;induce;construct
心律失常是危险人类健康和生命的一类重要疾病,目前临床对严重心律失常尚无根治的办法,而构建生物心脏起搏器是该类疾病未来很有希望的治疗方法。其中,在体外构建组织工程化窦房结,移植治疗病损的心脏传导系统是生物心脏起搏器治疗心律失常研究的重要内容,也是目前国内外该领域较为前沿的治疗研究策略。本项目在完成过程中首先分离培养了胚胎心脏祖细胞,并对其进行了鉴定以及向心脏起搏细胞诱导分化的研究;在此基础上,将诱导后细胞种植到胶原海绵支架中体外构建组织工程化窦房结,最后利用构建好的支架细胞复合体进行了体内移植实验。结果显示胚胎心脏祖细胞体外培养生长迅速,可以被诱导为起搏细胞,将上述诱导的胚胎心脏祖细胞种植到胶原海绵上生长良好,可以形成具有稳定搏动节律的起搏组织(组织工程化窦房结);将构建物(组织工程化窦房结)移植到动物心脏,证实移植体可以在心脏中存活并且和宿主心肌形成了整合,电生理检测则显示建立了异位起搏点,提示利用胚胎心脏祖细胞构建的组织工程化窦房结具有替代治疗的潜能。这些结果对于目前开展生物心脏起搏器的构建研究具有十分重要的理论和实践意义,课题组认为本项目基本完成了研究计划,情况良好。