胚胎期的转录因子能够从窦房结发育的上游信号通路调控细胞的发育,导入窦房结细胞转录因子可调控iPSCs更多地向窦房结样细胞分化。王芸等分别将Tbx18用不同的方式转染至hiPSC－CMs促使其向起搏样细胞诱导分化,发现起搏特异性基因HCN4表达上调,心室肌特异性基因如钠电流、内向整流钾电流、CX43表达下调,从而表明Tbx18基因的传递具有开发生物起搏的潜力,能够促进hiPSC－CMs分化为起搏样细胞。Zhao等将Tbx3和HCN2共同转染hiPSC－CMs以重编程为起搏样心肌细胞,工作型心肌细胞特异性标志CX40、CX43、SCN5A、Kir2K1的表达下调,而窦房结细胞特异性标志CX30K2和CX45的表达增加,并产生窦房结细胞样的动作电位和起搏电流。Tbx3和HCN2的共表达促使舒张期最大去极化电位以 及起搏电流的产生,其协同作用产生起搏细胞的最典型特征———自发性舒张期去极化,为构建生物起搏器提供新策略。
 

Gorabi等将Tbx18转染的hiPSC－CM产生的起搏样细胞注射到大鼠的左心室前外侧壁,进行心脏离体实验构建完全性心脏传导阻滞后,心率显著增加、心室纤颤持续时间较少,且上调HCN4表达及下调Cx43表达,故通过细胞和基因治疗策略导入Tbx18基因后,可证明功能性起搏器的形成。
 

出自《干细胞与生物起搏的研究进展》作者陈雅婷,张建成,李泱。