电子起搏器可以挽救心律异常或缓慢的人的生命，但并非所有需要起搏器的人都能够在心脏中植入电子设备。
现在，在对猪进行的实验中，研究人员提出了一种制造“生物起搏器”的新方法，该方法有一天可能会替代电子起搏器，研究人员说。
制造这种起搏器需要将基因注入心肌细胞，从而将这些正常的心脏细胞转化为可以启动心跳的特殊细胞。[心脏问题：关于你的心脏的7件事]
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这种方法可能对某些患者有用，例如因电子起搏器感染而需要暂时取出设备的患者，或患有威胁生命的先天性心脏病而无法植入电子起搏器的胎儿，研究人员说。
“子宫内的婴儿无法植入起搏器，”研究人员、洛杉矶西达-赛奈心脏研究所心血管遗传学-家族性心律失常诊所主任尤金尼奥·辛戈拉尼博士在一份声明中说。“有一天，我们也许可以通过注射基因来代替[电子]硬件，从而挽救生命。”
研究人员先前表明，这种方法在啮齿动物身上有效，但猪的心脏在大小和工作方式上与人类心脏相似，因此有理由认为新发现可以转化为人类。不过，研究人员说，在对人类进行测试之前，还需要进行更多的研究，以更好地了解治疗的安全性和有效性。该方法依靠病毒将基因插入心脏细胞，尽管该病毒无法自我复制或整合到基因组中，但对猪的实验表明，除了心脏之外，少量病毒最终确实进入了动物的其他器官，该研究今天（7月16日）发表在《科学转化医学》杂志上。
新型生物起搏器
在健康人中，心脏的一个小区域（称为窦房结）会发出决定心率的电脉冲。如果该区域无法正常工作，人们可能会出现心律问题，并出现疲劳、晕厥甚至心脏骤停等症状。此类患者可能会植入电子起搏器来监测心律，该起搏器会发送电脉冲以保持心脏正常跳动。
在这项研究中，研究人员使用了患有完全性心脏传导阻滞的猪，在这些猪中，心脏跳动非常缓慢。研究人员将一种名为 TBX18 的基因注入到一小片心肌区域。该基因将该区域的心肌细胞转化为窦房结细胞。
“本质上，我们在心脏中通常传播脉冲但不是起源脉冲的部分创建了一个新的窦房结，”研究人员、西达-赛奈心脏研究所主任爱德华多·马尔班博士在关于这些发现的新闻发布会上说。“新创建的结点随后接管作为功能性起搏器，无需植入电子设备和硬件。”
在几天内，接受 TBX18 基因的猪的心跳比未接受该基因的猪更快。此外，与没有生物起搏器的猪的心脏相比，拥有生物起搏器的猪的心脏在运动时能够更好地加速，在休息时能够更好地减速。根据该研究，带有 TBX18 基因的猪也比没有该基因的猪更活跃。
该治疗旨在是暂时的，研究人员仅测试了两周。在研究结束时，治疗效果略有下降，可能是因为随着时间的推移，猪的身体开始排斥带有注射病毒的细胞。研究人员现在正在测试治疗的持续时间。
未来研究
德克萨斯大学西南医学中心的 Nikhil Munshi 博士和 Eric Olson 博士在《华尔街日报》上发表的一篇随附该研究的社论中写道，新发现“代表了朝着潜在地填补重要的临床空白迈出的关键一步，并提供了一个令人鼓舞的迹象，即生物起搏器最终可能可以用于人类转化”。
然而，仍有一些问题需要解决。社论说，在这项研究中，少量病毒在注射后最终进入了猪的脾脏和肺部，因此需要未来的研究来观察这种低水平的感染是否会产生长期后果。
此外，如果病毒最终进入心脏的多个部位并形成多个生物起搏器，则可能会出现问题。“如果形成多个起搏器病灶，则这些病灶之间可能会发生‘竞争’，并且令人担忧的是，相互竞争的起搏器在设定一致的心率时效率会降低，”Munshi 告诉 Live Science。
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