生物心脏起搏治疗展望
本报讯 随着生物学及其相关技术的进展,目前出现了一些将来有望替代人工心脏起搏器的生物心脏起搏治疗手段,包括细胞治疗、基因治疗及激素治疗等。德国汉诺威医学院Ruhparwar等对该领域的研究进展进行了总结。(PACE 2003,26∶2069)
心脏有大量的具有兴奋与传导功能的细胞,在生理状态下,这些细胞保证心脏整体的搏动与收缩。这些细胞因疾病而受到损伤后,为维持心脏正常生理功能,患者需接受人工心脏起搏器置入治疗。起搏器置入可有效治疗窦房结功能障碍及传导阻滞。起搏器置入还被越来越多地应用于神经介导的晕厥、肥厚梗阻型心肌病和充血性心力衰竭的治疗以及房颤的预防。
但是,在人工心脏起搏器的应用过程中,也暴露出来一些缺陷和问题,包括电极断裂、绝缘性的破坏、感染、更换电池时需重新手术及静脉血栓形成等。对于儿童患者随着年龄的增长,最初安装的起搏器型号将会不适合,电极和脉冲发生器的位置也带来一些问题,电极脱位会造成一些潜在的致命危险。
有关心脏起搏器的发展可能有以下方向:①使现有的起搏器更加完美,如更合乎生理的感知功能,设计新型电极,使脉冲发生器的寿命延长,减少电极断裂及绝缘性问题的发生等;②生物心脏起搏治疗,在基础医学领域,生物修复受到人们的关注,应用组织工程学技术,对心脏受损的组织进行细胞或基因治疗来达到修复目的。
细胞治疗
Ruhparwar等认为,如果将有较高自主节律性的心肌细胞移植到动物左心室心肌细胞层,这些细胞可以作为异位起搏点来启动心室的收缩。为证实该假说,Ruhparwar等进行了一项动物实验,将标记的胎狗心房的心肌细胞包含窦房结细胞移植到成年狗的左心室游离壁。在破坏房室结功能后,电生理图检测结果显示心脏起搏活动主要由移植处发出因此这些移植细胞有心脏起搏点的作用。同时在应用异丙肾上腺素后心率明显加快提示这些细胞有潜在的变时性能力。
如果心肌细胞移植经证实确有治疗价值,那么可考虑进行自体细胞扩增、移植,包括扩增多分化潜能的胚胎细胞或成年干细胞来进行细胞治疗。
基因治疗
最近研究发现非传导系统的心肌细胞也有潜在的起搏作用,该作用被Kin2基因编码的内向整流钾电流(IK1)所抑制,起搏细胞不表达IK1。如果选择性地将IK1抑制在一定水平以下,心肌细胞就可产生与真的起搏细胞动作电位模式类似的自发电活动。因此,如果有长期而安全的基因转染载体,基因治疗就可能成为缓慢型心律失常的一种可靠的治疗方法。
激素治疗
神经调节蛋白1是一种胚胎发育过程中能促进心室肌细胞肌小梁形成的生长因子。研究发现,神经调节蛋白1能促进小鼠心脏传导系统的形成,可将胚胎心肌细胞转化为心脏传导系统细胞。连接因子40是胚胎心肌细胞传导系统间隙连接的主要组成成分,研究还表明,神经调节蛋白1可上调连接因子40的表达。因此,如果能在体外对细胞进行预处理,然后再进行移植,激素治疗就可能成为一种有意义的生物治疗方法。, http://www.100md.com(娄莹)
心脏有大量的具有兴奋与传导功能的细胞,在生理状态下,这些细胞保证心脏整体的搏动与收缩。这些细胞因疾病而受到损伤后,为维持心脏正常生理功能,患者需接受人工心脏起搏器置入治疗。起搏器置入可有效治疗窦房结功能障碍及传导阻滞。起搏器置入还被越来越多地应用于神经介导的晕厥、肥厚梗阻型心肌病和充血性心力衰竭的治疗以及房颤的预防。
但是,在人工心脏起搏器的应用过程中,也暴露出来一些缺陷和问题,包括电极断裂、绝缘性的破坏、感染、更换电池时需重新手术及静脉血栓形成等。对于儿童患者随着年龄的增长,最初安装的起搏器型号将会不适合,电极和脉冲发生器的位置也带来一些问题,电极脱位会造成一些潜在的致命危险。
有关心脏起搏器的发展可能有以下方向:①使现有的起搏器更加完美,如更合乎生理的感知功能,设计新型电极,使脉冲发生器的寿命延长,减少电极断裂及绝缘性问题的发生等;②生物心脏起搏治疗,在基础医学领域,生物修复受到人们的关注,应用组织工程学技术,对心脏受损的组织进行细胞或基因治疗来达到修复目的。
细胞治疗
Ruhparwar等认为,如果将有较高自主节律性的心肌细胞移植到动物左心室心肌细胞层,这些细胞可以作为异位起搏点来启动心室的收缩。为证实该假说,Ruhparwar等进行了一项动物实验,将标记的胎狗心房的心肌细胞包含窦房结细胞移植到成年狗的左心室游离壁。在破坏房室结功能后,电生理图检测结果显示心脏起搏活动主要由移植处发出因此这些移植细胞有心脏起搏点的作用。同时在应用异丙肾上腺素后心率明显加快提示这些细胞有潜在的变时性能力。
如果心肌细胞移植经证实确有治疗价值,那么可考虑进行自体细胞扩增、移植,包括扩增多分化潜能的胚胎细胞或成年干细胞来进行细胞治疗。
基因治疗
最近研究发现非传导系统的心肌细胞也有潜在的起搏作用,该作用被Kin2基因编码的内向整流钾电流(IK1)所抑制,起搏细胞不表达IK1。如果选择性地将IK1抑制在一定水平以下,心肌细胞就可产生与真的起搏细胞动作电位模式类似的自发电活动。因此,如果有长期而安全的基因转染载体,基因治疗就可能成为缓慢型心律失常的一种可靠的治疗方法。
激素治疗
神经调节蛋白1是一种胚胎发育过程中能促进心室肌细胞肌小梁形成的生长因子。研究发现,神经调节蛋白1能促进小鼠心脏传导系统的形成,可将胚胎心肌细胞转化为心脏传导系统细胞。连接因子40是胚胎心肌细胞传导系统间隙连接的主要组成成分,研究还表明,神经调节蛋白1可上调连接因子40的表达。因此,如果能在体外对细胞进行预处理,然后再进行移植,激素治疗就可能成为一种有意义的生物治疗方法。, http://www.100md.com(娄莹)