中文摘要
体外构建心脏起搏细胞进行生物起搏治疗，已成为病窦综合征治疗研究的热点。目前我们已经成功由mHCN4基因修饰的rMSCs体外诱导获得了可以自主搏动的起搏细胞，该细胞可表达心肌特异性蛋白，具有窦房结样动作电位，但诱导后细胞增殖慢、分化率低，搏动持续时间短，难以满足细胞移植需要。为探讨促进细胞在体外诱导培养时增殖及分化新方法，本项目研究拟将mHCN4基因修饰的rMSCs，在体外诱导培养过程中加以PAMC刺激，模拟胚胎时期心脏细胞分化过程中的生物电学环境，观察经基因修饰后rMSCs的增殖与分化，以及细胞电生理特性、细胞间连接及相关基因表达的变化情况，探讨PAMC刺激对mHCN4基因修饰的rMSCs向心脏起搏细胞分化中的相关作用及可能机制；并构建体外生物起搏点，观察其起搏功能。本研究结果将为研究心脏起搏细胞的发生规律奠定实验基础，并为心脏起搏细胞移植、构建新的生物起搏点提供足够的种子细胞。
结题摘要
体外构建心脏起搏细胞进行生物起搏治疗，已成为病窦综合征治疗研究的热点。由mHCN4基因修饰的rMSCs体外诱导可获得了自主搏动的起搏细胞，该细胞可表达心肌特异性蛋白，具有窦房结样动作电位，但诱导后细胞增殖慢、分化率低，搏动持续时间短，难以满足细胞移植需要。为探讨促进细胞在体外诱导培养时增殖及分化新方法，本项目在细胞诱导培养中加入PAMC刺激，模拟胚胎时期心脏细胞分化过程中的生物电学环境，观察经基因修饰后rMSCs的增殖与分化，以及细胞电生理特性、细胞间连接及相关基因表达的变化情况，探讨PAMC刺激对mHCN4基因修饰的rMSCs向心脏起搏细胞分化中的相关作用及可能机制。本研究发现一定参数的PAMC刺激（频率1.5Hz，电流20uA，每日刺激时间30min-1h）可促进心肌细胞的生长及功能完善；该刺激同样可促进mHCN4基因修饰的rMSCs在体外诱导分化为起搏细胞，并可促进其与心肌细胞间的缝隙连接；并在高密度混合培养mHCN4基因修饰的rMSCs与心肌细胞时获得可统一收缩及舒张的细胞团，为进一步细胞移植提供了一定的实验基础。