Science子刊发表体细胞重编程重要成果

一项最新研究表明，基因治疗将有望对衰竭的心脏进行治疗。科学家们将特殊基因插入到心肌细胞中，恢复了猪的正常心律。

心脏起搏器通过电刺激心脏搏动，这一功能通常由窦房结（sinoatrial node）介导。窦房结是一簇心脏细胞，能向心脏其他部分传递信号，使其有规律的搏动。如今，植入式心脏起搏器已经广为使用，但它们需要进行手术安装，有受到感染的危险，而且每次过机场安检都会触发警报。

为了克服这些问题，Cedars-Sinai医疗中心的Eduardo Marbán领导团队对猪进行了研究。他们通过体细胞重编程，将窦房结外的心肌细胞转变为起搏细胞，让心脏能够稳定的持续搏动。这一成果发表在七月十六日的Science Translational Medicine杂志上。

研究人员在121头猪中模拟了一个致命的人类心脏疾病，让电活动无法从窦房结扩散到整个心脏。研究人员通过高频电波破坏了窦房结的天然起搏细胞，结果这些猪的平均心率减慢到每分钟50次，而正常心率应该在每分钟100次以上。

研究人员将携带Tbx18基因的病毒载体注射到猪的心脏，该基因是一种胚胎转录因子。在一天之内，被病毒感染的心脏细胞就开始表达各种起搏基因，并使心脏恢复了正常的心率。在休息、运动和睡觉时，这些猪的心脏都能稳定搏动，正常心率维持了两周。

Marbán指出，这一方法比其他生物学途径更为简单，比如将心肌细胞诱导为多能状态，然后将其分化为起搏细胞。但他强调基因疗法的效果可能并不会特别长。随着时间推移，机体免疫系统可能会识别作为载体的病毒，并攻击受到感染的细胞。Marbán的研究团队正在监控接受基因治疗的猪，看看起搏效果能够持续多久。

不过就算这种基因治疗有时效限制，它也能为人们提供很大的帮助，Marbán说。举例来说，如果患者原本的电起搏器受到感染需要拆除，那么基因疗法可以保持心脏稳定跳动，直到感染被清除并植入新的起搏器。此外，基因治疗也可以帮助心脏有缺陷的胎儿，身体生长迅速的儿童，以及那些不适合进行手术的人。

据介绍，该研究团队正在向FDA申请进行人体试验，Marbán估计需要两到三年。