修复心脏“电路”关键枢纽:《Cell Stem Cell》封面研究用干细胞培育出房室结,为致命心律失常用上“生物起搏器”

  • 2026-04-15 10:27:43
  • 来源:医药头条

房室结(atrioventricular node,AVN)在心房和心室之间起着关键的电传导作用,确保心脏收缩的同步性。与周围的心肌相比,房室结传导电信号的速度较慢,从而形成了一段延迟时间,使心室能够在收缩前充分充盈。

此外,房室结还会阻断过快的心房节律(例如在心房颤动期间)的传导,防止可能导致危及生命的室性心律失常。在心脏的主要起搏器——窦房结(sinoatrial node,SAN)出现故障的情况下,房室结会充当备用起搏器。

在本期中,Lohbihler等人提出了一种通过 BMP 调控来引导人类多能干细胞向心房心室结样起搏细胞(AVNLPC)身份转化的策略。这些细胞与胎儿 AVN 的转录特征相一致,并在工程组织中表现出类似 AVN 的传导特性。在豚鼠心脏中,AVNLPCs 重现了 AVN 的功能。封面上将传导系统描绘成一条高速公路,汽车象征着电信号。

这些汽车正在穿越代表 AV 传导阻滞的受损 AVN 桥梁。由 hPSC 来源的 AVNLPCs 的绷带修复了这一通道,展示了它们作为生物传导桥梁的潜力(图源自Cell Stem Cell

AVN 激发细胞的功能障碍会导致房室传导阻滞(AV阻滞),这是一种危及生命的病症,可通过电子起搏器(electronic pacemakers,EPM)进行治疗。电子起搏器存在一些缺陷,而这些缺陷可以通过人类多能干细胞(hPSC)衍生的生物传导桥(BioCB)来克服。最近的研究表明,可以从 hPSC 中分化出类似房室结的细胞,但这些细胞在体内植入后的传导特性尚未得到探索。

2026年4月2日,多伦多大学健康网络Stephanie Protze团队在Cell Stem Cell在线以封面的形式发表题为Human pluripotent stem cell-derived atrioventricular node-like pacemaker cells exhibit biological conduction bridge properties的研究论文,该研究报告了利用 Wnt 和 BMP 信号调节从 hPSC 生成类似房室结的起搏细胞(AVNLPCs)。

文章模式图(图源自Cell Stem Cell

这些 AVNLPCs 在转录水平上类似于胎儿房室结起搏细胞,表现出起搏动作电位,并展现出独特的房室结传导特性。值得注意的是,当移植到豚鼠心脏中时,AVNLPCs 重现了房室结的功能特性。总之,该研究强调了基于 AVNLPC 的 BioCB 作为一种新型细胞疗法改善 AV阻滞患者治疗的潜力。

参考消息:https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(26)00110-4


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