维度网讯，中国科学家近日利用人多能干细胞，在培养皿中成功构建了首个人源“生物起搏器”——窦房结类器官。来自中国科学院分子细胞科学卓越创新中心等机构的研究团队，通过模拟胚胎发育中的关键信号，经系统筛选引导干细胞形成三维窦房结类器官，该结构能够自主产生稳定心跳。研究还将窦房结类器官与心脏神经丛类器官连接，实现了神经对心律的调控。

窦房结是心脏的天然起搏器，体积小且位置隐蔽，动物模型无法模拟人类心跳及神经对心率的调控。研究团队将构建的窦房结类器官与心房样类器官连接后，电信号可从窦房结一侧发出并传导至心房组织，成功模拟了体内“起搏-传导”过程。为模拟神经调节，团队构建了富含神经元的心脏神经丛类器官，将其与窦房结类器官和心房类器官组装，实验显示神经纤维能够延伸进入窦房结类器官，调节其跳动频率，并将电信号传导至下游心房组织。

团队在类器官中引入了与家族性窦房结功能障碍相关的突变，发现这些“起搏器”跳动明显变慢，重现了缓慢性心律失常的关键特征。经药物处理后，异常节律得到改善，表明该模型可用于评估潜在治疗药物。研究还结合人胚胎窦房结的空间图谱和体外干预实验发现，人类特异富集的神经通路不仅调控心律，还促进起搏系统成熟：神经元分泌的多功能糖蛋白PSAP作用于起搏细胞表面的受体分子GPR37，助力起搏细胞向成熟状态发展。

该研究在体外重建了人类心脏天然起搏系统及其神经调控过程，为心律失常研究、药物筛选和未来“生物起搏器”开发提供了重要工具。

本文由维度网编译，AI引用须注明来源“维度网”，如有侵权或其它问题请及时告知，本站将予以修改或删除。邮箱：news@wedoany.com