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    病態(tài)竇房結(jié)綜合征相關(guān)基因的多肽性研究

    2019-01-04 10:33:17范寧任明
    關(guān)鍵詞:研究

    范寧 任明

    在正常生理狀態(tài)下,由竇房結(jié)來(lái)主導(dǎo)整個(gè)心臟的節(jié)律性活動(dòng),當(dāng)竇房結(jié)發(fā)生病理改變或生理功能受損時(shí),臨床上會(huì)出現(xiàn)心律失常和臨床綜合征(竇性心動(dòng)過(guò)緩、竇房阻滯、竇性停搏和心動(dòng)過(guò)緩-心動(dòng)過(guò)速綜合征),稱之為病態(tài)竇房結(jié)綜合征。引起病態(tài)竇房結(jié)綜合征的原因有很多,特發(fā)性硬化、冠心病、心肌病、心肌炎、風(fēng)濕性心臟病、外科手術(shù)、高血壓病等基礎(chǔ)疾病均可引起病態(tài)竇房結(jié)綜合征。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),有很多不伴有器質(zhì)性心臟改變的人群也會(huì)產(chǎn)生病態(tài)竇房結(jié)綜合征,稱之為特發(fā)性病態(tài)竇房結(jié)綜合征,其在病態(tài)竇房結(jié)綜合征患者的人群中比例可高達(dá)22%~45%[1]。由此推測(cè),病態(tài)竇房結(jié)綜合征可能具有某種遺傳易感性。目前臨床上常通過(guò)植入永久性人工心臟起搏器來(lái)治療病態(tài)竇房結(jié)綜合征,但由于費(fèi)用昂貴、電池壽命有限、囊袋感染、電極植入風(fēng)險(xiǎn),相關(guān)的生物起搏治療技術(shù)已成為研究熱點(diǎn)。隨著分子生物學(xué)技術(shù)特別是基因測(cè)序技術(shù)和基因文庫(kù)的建立,陸續(xù)有許多與病態(tài)竇房結(jié)綜合征相關(guān)的基因被發(fā)現(xiàn)。2014年趙允梓等[2]通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)提出了AKAP10、KCNJ8、Cacnald、MIR-1共4個(gè)基因可能與心律失常的發(fā)生緊密相關(guān),并最終確定了AKAP10基因的突變與竇性停搏密切相關(guān)。2016年,Lee等[3]對(duì)韓國(guó)30例病態(tài)竇房結(jié)綜合征患者通過(guò)對(duì)SCN5A基因的多態(tài)性位點(diǎn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的突變位點(diǎn)F1616Y。2017年,Ishikawa等[4]對(duì)48例病態(tài)竇房結(jié)綜合征通過(guò)Meta分析確立了HCN4基因的一個(gè)新的突變位點(diǎn)R393H。

    1 AKAP10基因的概述

    蛋白激酶A錨定蛋白(A kinase anchoring proteins,AKAPs)是一組結(jié)構(gòu)存在差異而功能相關(guān)的蛋白質(zhì)家族,主要分布于細(xì)胞質(zhì)膜、核膜和細(xì)胞器的各個(gè)部位[5]。 現(xiàn)已分離出數(shù)十余種AKAPs亞型,分子量為15~420 kDa。它們具有以下幾方面的功能:(1)錨定功能。AKAPs蛋白含有高度保守的蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)結(jié)合域,其存在的α-螺旋結(jié)構(gòu)以其疏水表面與PKA的N末端D/D結(jié)構(gòu)域形成AKAP-PKA復(fù)合物,通過(guò)促進(jìn)底物磷酸化水平增強(qiáng)細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。(2)定向功能。當(dāng) AKAPs與PKA聯(lián)結(jié)后, AKAP的一組特殊結(jié)構(gòu),將與PKA調(diào)節(jié)亞基發(fā)生互相作用,其結(jié)果是將PKA靶向到特定的亞細(xì)胞部位, 有利于與其對(duì)應(yīng)的底物發(fā)生化學(xué)催化反應(yīng)。(3)AKAPs還具有與蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)、蛋白磷酸酶(protein phosphatases 2B,PP2B)、魚(yú)尼丁受體(ryanodine receptor,RyR)及鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶(calcineufin,CaN)等結(jié)合位點(diǎn)相結(jié)合的能力,整合傳導(dǎo)多種細(xì)胞信號(hào)[6]。 其中AKAPs蛋白家族中一個(gè)重要的成員是AKAP10其蛋白又稱為D-AKAP2,AKAP10在心臟中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,可調(diào)節(jié)許多依賴于PKA的底物水平磷酸化,從而調(diào)節(jié)心臟功能[7]。?oniewska等[8]對(duì)117例足月出生兒進(jìn)行跟蹤研究發(fā)現(xiàn),1936G (V646) AKAP10可能與成年人的基礎(chǔ)心率有關(guān),AKAP10的另一個(gè)單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)[Ile646Val(c.2073A>G)rs203462]與心率相關(guān)。具有該SNP[Ile646Val(c.2073A>G)]的患者迷走神經(jīng)敏感性高,心源性猝死風(fēng)險(xiǎn)增加。

    趙允梓等[2]研究提示AKAP10在不同組織中可能存在不同的轉(zhuǎn)錄本(缺失EX0N7和含有EX0N7),而心肌組織中目前僅發(fā)現(xiàn)一種轉(zhuǎn)錄本(含有EX0N7),存在(c.2073A>G)突變的AKAP10,可能會(huì)導(dǎo)致心肌中AKAP10缺失EX0N7,從而導(dǎo)致發(fā)生病態(tài)竇房結(jié)綜合征。AKAP10另一個(gè)新的突變C.682—687delAGAACT (p.Arg228_Thr229del)位于編碼區(qū)EX0N4, 它的突變將會(huì)導(dǎo)致AKAP10兩個(gè)氨基酸的缺失,而缺失的部位正好對(duì)應(yīng)于AKAP10蛋白上的主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)AKAP10與PKA的結(jié)合能力的RGSA結(jié)構(gòu)域,因此推測(cè),AKAP10新的突變型P.Arg228_Thr229del可能會(huì)導(dǎo)致AKAP10與PKA的結(jié)合異常, 進(jìn)而影響PKA亞細(xì)胞定位,最終將形成病態(tài)竇房結(jié)綜合征。Ishikawa等[4]通過(guò)功能實(shí)驗(yàn)證實(shí)位于D2AKAP2外顯子14A-G的SNP,此突變?cè)斐闪?46位的異亮氨酸(Ile)被纈氨酸(Val)替代(I646V),而此轉(zhuǎn)變正好位于D2AKAP2的PKA結(jié)合域,而Val變異體與RIa結(jié)合力比Ile約強(qiáng)3倍,此種轉(zhuǎn)變將會(huì)造成RIa在亞細(xì)胞的定位發(fā)生異常。關(guān)聯(lián)分析證實(shí)該SNP與竇性停搏顯著相關(guān),提示I646V可能通過(guò)影響PKA的亞細(xì)胞定位,進(jìn)而造成相應(yīng)蛋白的磷酸化發(fā)生改變,從而導(dǎo)致竇性停搏的發(fā)生[4]。

    2 HCN4基因的概述

    2.1 HCN4基因在竇房結(jié)中的分布

    在心臟中關(guān)于HCNS的研究發(fā)現(xiàn),HCN1、HCN2和HCN4均有其表達(dá),但在竇房結(jié)中卻以HCN4表達(dá)為主。滕林等[9]分別檢測(cè)了HCN1~HCN4亞型蛋白和mRNA在兔竇房結(jié)中的分布及表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)僅有HCN4在原代兔竇房結(jié)細(xì)胞中廣泛分布和表達(dá)。Chandler等[10]利用聚合酶鏈反應(yīng)聯(lián)合原位雜交和免疫熒光染色法研究HCN4mRNA在人心臟中各個(gè)部位的表達(dá),發(fā)現(xiàn)在竇房結(jié)中HCN4mRNA相對(duì)于心臟的其他部位有更高的表達(dá)。蕭永福等[11]應(yīng)用實(shí)時(shí)定量反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)法同樣也證明了HCN4是人竇房結(jié)組織中HCNS的主要亞型(HCN4占75%)。

    2.2 HCN4基因及其編碼通道的結(jié)構(gòu)

    HCN4基因其分子量為129.1 kDa,總長(zhǎng)5065 bp,其基因位于15號(hào)染色體短臂的23至24位基座上,可以表達(dá)1203個(gè)氨基酸多肽[12]。該蛋白的結(jié)構(gòu)含有6個(gè)跨膜區(qū),分別是S1~S6。其中S1~S2決定著各個(gè)亞型的激活曲線,S3~S4的連接區(qū)域決定著相關(guān)通道的開(kāi)放[13-14]。S5~S6的區(qū)域(P區(qū))含有一種甘氨酸-酪氨酸-甘氨酸(GYG)模體特征性序列,其對(duì)鉀離子有通透性,其蛋白的羧基端包含可與環(huán)腺苷酸(cAMP)結(jié)合而調(diào)控通道電壓依賴性的 cAMP結(jié)合域。因而,其既有cAMP門(mén)控特征又有電壓門(mén)控特征[15]。

    2.3 HCN4基因的電生理特性

    在正常情況下,具有自律性的竇房結(jié)細(xì)胞起搏心臟,當(dāng)上一動(dòng)作電位結(jié)束時(shí),竇房結(jié)細(xì)胞呈現(xiàn)逐漸自動(dòng)除極, 當(dāng)達(dá)到閾電位時(shí),則激發(fā)下一個(gè)動(dòng)作電位的形成,周而復(fù)始,從而形成連續(xù)的自發(fā)性活動(dòng)。研究表明,HCN4基因作用是在一定頻率上維持起搏,并且可隨著機(jī)體不同的生理狀態(tài)而發(fā)生適應(yīng)性的調(diào)整[16]。Jou等[17]研究表明編碼If電流的HCN4基因能夠增加竇房結(jié)舒張期內(nèi)向電流,從而在竇房結(jié)起搏機(jī)制中發(fā)揮重要作用。

    2.4 HCN4基因與心臟起搏的關(guān)系

    李繼文等[18]在導(dǎo)入HCN4基因細(xì)胞中,用膜片鉗技術(shù)探測(cè)到了起搏離子流If。證明了HCN4基因可以表達(dá)起搏離子流If。同樣,仝識(shí)非等[19]關(guān)于HCN4基因表達(dá)及其生理功能的研究,發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)入mHCN4基因的大鼠干細(xì)胞中,可以誘導(dǎo)出具有生理功能的心臟起搏樣細(xì)胞,并在該細(xì)胞中檢測(cè)到與人心臟功能相似的起搏離子流If,同樣也說(shuō)明了HCN4與心臟的起搏密切相關(guān)。

    2.5 HCN4基因與病態(tài)竇房結(jié)綜合征的關(guān)系

    研究表明HCN4通道依賴于細(xì)胞膜的超級(jí)化激活[20]。滕林等[9]通過(guò)觀察HCN蛋白特異性抑制藥伊伐布雷定在心臟竇房結(jié)細(xì)胞電活動(dòng)中的作用,發(fā)現(xiàn)它可以持續(xù)地抑制竇房結(jié)細(xì)胞的If電流,并最終延緩竇房結(jié)的自發(fā)起搏。Mesirca等[21]在敲除HCN4基因的小鼠中發(fā)現(xiàn),HCN4通道的If電流持續(xù)減少,較正常小鼠減少70%,并隨之出現(xiàn)心動(dòng)過(guò)緩、房室傳導(dǎo)阻滯,最終因心搏驟停而死亡。Alig等[22]將人源化的HCN4基因?qū)胄∈笾?,進(jìn)而來(lái)研究cAMP調(diào)控的HCN4通道的電生理特性,結(jié)果提示,人HCN4基因突變可導(dǎo)致其編碼的If離子流對(duì)cAMP的敏感性減弱,進(jìn)而導(dǎo)致具有起搏功能的竇房結(jié)細(xì)胞4期自動(dòng)去極化受阻,心率變慢最終導(dǎo)致病態(tài)竇房結(jié)的形成。Liu等[23]通過(guò)觀察益氣通陽(yáng)對(duì)缺血再灌注的小鼠中竇房結(jié)細(xì)胞的電活動(dòng),發(fā)現(xiàn)其可顯著上調(diào)HCN4蛋白表達(dá)和PKA的活性,從而增加心率和改善病態(tài)竇房結(jié)綜合征的情況。Ueda等[24]對(duì)1例確診為病態(tài)竇房結(jié)綜合征的女性患者進(jìn)行基因篩查,發(fā)現(xiàn)其體內(nèi)的HCN4基因的第5個(gè)外顯子一個(gè)G2A發(fā)生了轉(zhuǎn)變, 其結(jié)果導(dǎo)致了一個(gè)位于核跨膜區(qū)域和cAMP的連接區(qū)域中的保守殘基asp5532 asn(D553 N)發(fā)生替換。該例患者病態(tài)竇房結(jié)綜合征的發(fā)生可能是由于HCN4基因的突變,導(dǎo)致HCN4與cAMP的連接受阻,進(jìn)而HCN4在膜上的表達(dá)受阻,導(dǎo)致If離子流減弱,引發(fā)病態(tài)竇房結(jié)綜合征的形成。Jou等[17]通過(guò)對(duì)斑馬魚(yú)的研究,發(fā)現(xiàn)了p.p174S、p.A480R、p.A485V、p.D553N與心臟節(jié)律和停跳密切相關(guān)。

    3 SCN5A基因的概述及其電生理特性

    SCN5A基因含有28個(gè)外顯子,可編碼2016個(gè)氨基酸的蛋白,分子量為227 kDa,其基因座位在人類3號(hào)染色體的短臂上21位基座上,可表達(dá)心臟Na+通道,該Na+通道由α亞單位和附屬β亞單位組成[25]。電壓門(mén)控Na+通道是一種跨膜蛋白,它可以產(chǎn)生快速的內(nèi)向Na+電流,調(diào)控心臟動(dòng)作電位的除極期,由SCN5A基因突變所造成的一系列疾病,稱之為Na+通道疾病[17]。

    SCN5A基因與病態(tài)竇房結(jié)綜合征:SCN5A基因和多種形式的心律失常有關(guān),包括長(zhǎng)QT 綜合征、 Brugada綜合征、進(jìn)行性的心臟傳導(dǎo)缺陷、心房顫動(dòng)、擴(kuò)張型心肌病及重疊綜合征。Lee等[3]對(duì)韓國(guó)30例病態(tài)竇房結(jié)綜合征(最長(zhǎng)的竇性停搏超過(guò)3.0 s)進(jìn)行基因測(cè)序后發(fā)現(xiàn)7種已報(bào)道過(guò)的基因突變(G87A-A29A、IVS9-3C>A、A1673G-H558R、G3823A-D1275N、T5457C-D1819D、T5963G-L1988R及C5129T-S1710L)和2種未報(bào)道過(guò)的基因突變 (A3075T-E1025D及T4847A-F1616Y),并對(duì)轉(zhuǎn)染T4847A-F1616Y突變基因的人胚腎上皮細(xì)胞(HEK)通過(guò)膜片鉗技術(shù)發(fā)現(xiàn)INa電流的峰值較正常未轉(zhuǎn)染組增加140%,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)F1616基因編碼的Na+通道其激活和失活的電壓依賴曲線發(fā)生明顯的左移,結(jié)構(gòu)分析證實(shí),F(xiàn)1616Y在1616位點(diǎn)得到很好的暴露,苯丙氨酸和酪氨酸的變化未引起明顯的空間位阻或螺旋堆積,不會(huì)引起顯著的結(jié)構(gòu)變化,考慮其發(fā)病機(jī)制其可能影響了蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用,從而導(dǎo)致嚴(yán)重的病理性后果。Jurkat-Rott等[26]對(duì)F1616Y基因突變的Na+通道的研究發(fā)現(xiàn)Na+通道的電壓依賴曲線發(fā)生左移,增加失活Na+通道的數(shù)目,從而加速病態(tài)竇房結(jié)綜合征的形成,在對(duì)S1710L的模型研究中發(fā)現(xiàn),在該模型中,S1710L可以影響Nav1.5分子從6α螺旋結(jié)構(gòu)到第6循環(huán)結(jié)構(gòu)變化,進(jìn)一步影響Nav1.5蛋白發(fā)生錯(cuò)誤的折疊,從而影響該細(xì)胞的電生理活動(dòng),進(jìn)而引發(fā)病態(tài)竇房結(jié)綜合征的形成。Gui等[27]在對(duì)突變的G3823A-D1275N的Na+通道的研究中發(fā)現(xiàn),其突變?yōu)殡s合子突變,導(dǎo)致了其表達(dá)在細(xì)胞表面的定位受損,從而導(dǎo)致整個(gè)細(xì)胞的電流減弱。Makita等[28]在研究SCN5A突變基因L212P時(shí)發(fā)現(xiàn)持續(xù)性的INa電流增加,考慮其機(jī)制為突變基因可使Na+通道在激活狀態(tài)下膜電位向超極化方向移動(dòng),并且減弱活化閾電位的數(shù)值,從而延緩了從失活中恢復(fù)Na+通道的可用性和減慢心房沖動(dòng)傳導(dǎo),引發(fā)病態(tài)竇房結(jié)綜合征的形成。有研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)T187I突變時(shí),Na+通道中未發(fā)現(xiàn)膜電流。當(dāng)E161K發(fā)生突變時(shí),其通道中的Na+電流僅為正常情況的30%[29-30]。當(dāng)L212P突變時(shí),其Nav1.5通道的動(dòng)力學(xué)發(fā)生明顯的變化,即該基因突變表達(dá)的Na+通道中,其穩(wěn)態(tài)激活和失活曲線均將發(fā)生明顯左移[29-30]。上述的改變將導(dǎo)致Na+通道不能維持正常的生理功能,從而加速病態(tài)竇房結(jié)綜合征的形成。當(dāng)Na+通道的電流強(qiáng)度僅為正常的1/10時(shí),其竇房結(jié)0期上升最大幅度和傳導(dǎo)速度均較前減弱。并且,如果Na+通道內(nèi)電流的強(qiáng)度進(jìn)一步減弱,甚至可發(fā)生完全性傳導(dǎo)阻滯,最終參與病態(tài)竇房結(jié)綜合征的發(fā)生和發(fā)展。

    4 病態(tài)竇房結(jié)綜合征相關(guān)基因的早期篩查和生物起搏治療技術(shù)

    4.1 病態(tài)竇房結(jié)綜合征相關(guān)基因的早期篩查

    目前關(guān)于遺傳基因的研究方法包括:針對(duì)家系的連鎖分析,針對(duì)病例組和對(duì)照組人群的關(guān)聯(lián)分析。鑒于家系的血樣較難采集,限制了其使用,所以目前遺傳關(guān)聯(lián)分析作為科研工作者發(fā)現(xiàn)致病基因的一種廣泛使用的方法,通過(guò)染色體上固定位置的多態(tài)性遺傳標(biāo)記進(jìn)行基因分型,發(fā)現(xiàn)病例組和對(duì)照組等位基因頻率是否存在差異來(lái)評(píng)價(jià)某種基因變異與疾病的相對(duì)獨(dú)立性分析。目前最為常用的遺傳分子標(biāo)記為SNP,分析SNP與疾病的關(guān)聯(lián),并依據(jù)遺傳位點(diǎn)之間連鎖不平衡原理來(lái)定位和發(fā)現(xiàn)潛在的致病位點(diǎn)。但前提是在進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析候選基因的選擇時(shí),需要對(duì)候選基因生物學(xué)功能和疾病病理生理機(jī)制具有一定認(rèn)知[2]。

    4.2 病態(tài)竇房結(jié)綜合征生物起搏治療技術(shù)

    隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,心臟生物起搏成為近來(lái)研究熱點(diǎn)。生物起搏是指依據(jù)細(xì)胞分子生物學(xué)及其相關(guān)技術(shù)對(duì)受損的自律性節(jié)律點(diǎn)或特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)或替代,使心臟起搏和傳導(dǎo)功能得以恢復(fù)。生物起搏消除了植入心臟起搏器帶來(lái)的一些弊端,同時(shí)又具有正常起搏細(xì)胞的生理功能。目前研究主要涉及以下3個(gè)方面:細(xì)胞生物起搏,基因生物起搏,基因工程干細(xì)胞生物起搏[31]。

    4.2.1細(xì)胞生物起搏 干細(xì)胞是一類具有自我更新能力的多潛能細(xì)胞,根據(jù)來(lái)源不同分為胚胎干細(xì)胞(embryonie stem cell,ESC)和成體干細(xì)胞。干細(xì)胞生物起搏即誘導(dǎo)干細(xì)胞分化為具有起搏和傳導(dǎo)功能的細(xì)胞,并移植到患者的心臟內(nèi)重新建立心臟的起搏和傳導(dǎo)功能[32]。2001年,Kehat等[33]通過(guò)電鏡和RNA的反轉(zhuǎn)錄(RT)和cDNA的聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)相結(jié)合的技術(shù)(RT-PCR)技術(shù)觀察ESC衍生細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)人ESC衍生的細(xì)胞具有與人心肌細(xì)胞相類似的電生理現(xiàn)象,可對(duì)異丙腎上腺素和擬膽堿藥物產(chǎn)生反應(yīng)。He等[34]通過(guò)在ESC來(lái)源的胚胎樣胚體的自發(fā)收縮區(qū)不同部位插入微電極,檢測(cè)出3種主要類型的動(dòng)作電位(AP):似竇房結(jié)細(xì)胞的AP,似胚胎心房肌細(xì)胞的AP,似胚胎心室肌細(xì)胞的AP。其中似竇房結(jié)細(xì)胞的AP有明顯的4期自動(dòng)去極化,具有緩慢上升支和較小動(dòng)作電位幅度。 Barbuti等[35]通過(guò)膜片鉗技術(shù)、免疫熒光技術(shù)以及RT-PCR技術(shù)描述了小鼠ESC分化的心臟起搏細(xì)胞的If電流的分子組成和功能特性,研究發(fā)現(xiàn)If通道的阻斷劑伊伐布雷定,能夠阻斷50%的If電流,并使收縮頻率下降25%,If電流的動(dòng)力學(xué)研究表明在細(xì)胞分化的早期和晚期階段都存在兩種細(xì)胞,快速激活的If電流和緩慢激活的If電流,并且兩者都有顯著的動(dòng)作電位曲線,通過(guò)免疫熒光方法表明,分化的起搏細(xì)胞表達(dá)HCN1和HCN4分化的自律細(xì)胞,對(duì)β腎上腺素能受體激動(dòng)劑和膽堿能受體拮抗劑均可作出相應(yīng)的反應(yīng)。上述研究顯示小鼠ESC來(lái)源的起搏細(xì)胞具有表達(dá)產(chǎn)生和控制心臟節(jié)律的蛋白,進(jìn)一步說(shuō)明了ESC細(xì)胞可以作為制造生物起搏器細(xì)胞來(lái)源的潛能。

    4.2.2基因生物起搏 關(guān)于基因生物起搏的研究主要涉及以下3方面:(1)通過(guò)轉(zhuǎn)染克隆的β2腎上腺素受體基因,使心肌細(xì)胞膜上的β2受體表達(dá)上調(diào),增加心臟對(duì)內(nèi)源及外源性腎上腺素的反應(yīng),提高心率;(2)利用基因工程的方法將編碼內(nèi)向整流電流IKI的Kir2.1基因發(fā)生突變,而使IKI通道成為顯性失活的突變體,從而減少超極化電流,誘導(dǎo)心室肌細(xì)胞產(chǎn)生起搏活動(dòng);(3)轉(zhuǎn)染編碼內(nèi)源性起搏電流的超極化激活的環(huán)核苷酸門(mén)控離子通道(HCN)基因,以誘導(dǎo)心室肌細(xì)胞產(chǎn)生自主反應(yīng)的起搏功能[36]。

    4.2.3基因工程干細(xì)胞生物起搏 Potapova等[37]將mHCN2互補(bǔ)DNA整合到PIRES2-EGFP的質(zhì)粒載體,通過(guò)電穿孔技術(shù)轉(zhuǎn)染到間充質(zhì)干細(xì)胞,通過(guò)膜片鉗顯示轉(zhuǎn)染mHCN2+EGFP間充質(zhì)干細(xì)胞存在高水平的Cs+敏感電流,在電舒張期當(dāng)膜電位到達(dá)(37.5±1.0)mV的情況下被激活,超極化到160 mV其表達(dá)時(shí)間依賴性內(nèi)向電流的最大激活,接著去極化到20 mV。由此發(fā)現(xiàn)其可表達(dá)像心臟起搏電流If一樣的電流,有去極化的電活動(dòng)。Rosen等[38]將轉(zhuǎn)染mHCN2+EGFP的間充質(zhì)干細(xì)胞懸液注射入混血狗左心室前壁,4~10 d后,用標(biāo)準(zhǔn)方法刺激狗迷走神經(jīng)抑制其竇房結(jié)心律,誘導(dǎo)竇性靜止產(chǎn)生。結(jié)果表明,在注射轉(zhuǎn)染mHCN2+EGFP間充質(zhì)干細(xì)胞的5只狗的心臟中,心律起源于左心室某一固定的位點(diǎn),而此位點(diǎn)正好對(duì)應(yīng)于接受細(xì)胞注射點(diǎn),進(jìn)一步觀察其心率為(61±5)次/min,與對(duì)照組逸搏心律的心率(45±l)次/min相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。由上述實(shí)驗(yàn)可推測(cè)成人mHCN2+EGFP移植構(gòu)建心臟生物起搏器可以產(chǎn)生穩(wěn)定的搏動(dòng)心律,是較理想的移植細(xì)胞。

    5 結(jié)語(yǔ)

    隨著人們對(duì)健康的愈加重視,醫(yī)療技術(shù)的飛速發(fā)展,越來(lái)越多的病態(tài)竇房結(jié)綜合征被臨床所認(rèn)知。由于病態(tài)竇房結(jié)綜合征嚴(yán)重影響人的生命健康,故人們對(duì)其病因及防治的渴望愈加強(qiáng)烈。隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,對(duì)病態(tài)竇房結(jié)綜合征基因?qū)用嫔系恼J(rèn)識(shí)變成可能。相信,上述這些研究將會(huì)對(duì)臨床病態(tài)竇房結(jié)綜合征的診治提供一定的理論依據(jù)。

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