電子起搏器可以挽救心律異常或緩慢的人的生命，但並非所有需要起搏器的人都能夠在心臟中植入電子裝置。
現在，在對豬進行的實驗中，研究人員提出了一種製造“生物起搏器”的新方法，該方法有一天可能會替代電子起搏器，研究人員說。
製造這種起搏器需要將基因注入心肌細胞，從而將這些正常的心臟細胞轉化為可以啟動心跳的特殊細胞。[心臟問題：關於你的心臟的7件事]
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這種方法可能對某些患者有用，例如因電子起搏器感染而需要暫時取出裝置的患者，或患有威脅生命的先天性心臟病而無法植入電子起搏器的胎兒，研究人員說。
“子宮內的嬰兒無法植入起搏器，”研究人員、洛杉磯西達-賽奈心臟研究所心血管遺傳學-家族性心律失常診所主任尤金尼奧·辛戈拉尼博士在一份宣告中說。“有一天，我們也許可以透過注射基因來代替[電子]硬體，從而挽救生命。”
研究人員先前表明，這種方法在齧齒動物身上有效，但豬的心臟在大小和工作方式上與人類心臟相似，因此有理由認為新發現可以轉化為人類。不過，研究人員說，在對人類進行測試之前，還需要進行更多的研究，以更好地瞭解治療的安全性和有效性。該方法依靠病毒將基因插入心臟細胞，儘管該病毒無法自我複製或整合到基因組中，但對豬的實驗表明，除了心臟之外，少量病毒最終確實進入了動物的其他器官，該研究今天（7月16日）發表在《科學轉化醫學》雜誌上。
新型生物起搏器
在健康人中，心臟的一個小區域（稱為竇房結）會發出決定心率的電脈衝。如果該區域無法正常工作，人們可能會出現心律問題，並出現疲勞、暈厥甚至心臟驟停等症狀。此類患者可能會植入電子起搏器來監測心律，該起搏器會發送電脈衝以保持心臟正常跳動。
在這項研究中，研究人員使用了患有完全性心臟傳導阻滯的豬，在這些豬中，心臟跳動非常緩慢。研究人員將一種名為 TBX18 的基因注入到一小片心肌區域。該基因將該區域的心肌細胞轉化為竇房結細胞。
“本質上，我們在心臟中通常傳播脈衝但不是起源脈衝的部分建立了一個新的竇房結，”研究人員、西達-賽奈心臟研究所主任愛德華多·馬爾班博士在關於這些發現的新聞釋出會上說。“新建立的結點隨後接管作為功能性起搏器，無需植入電子裝置和硬體。”
在幾天內，接受 TBX18 基因的豬的心跳比未接受該基因的豬更快。此外，與沒有生物起搏器的豬的心臟相比，擁有生物起搏器的豬的心臟在運動時能夠更好地加速，在休息時能夠更好地減速。根據該研究，帶有 TBX18 基因的豬也比沒有該基因的豬更活躍。
該治療旨在是暫時的，研究人員僅測試了兩週。在研究結束時，治療效果略有下降，可能是因為隨著時間的推移，豬的身體開始排斥帶有注射病毒的細胞。研究人員現在正在測試治療的持續時間。
未來研究
德克薩斯大學西南醫學中心的 Nikhil Munshi 博士和 Eric Olson 博士在《華爾街日報》上發表的一篇隨附該研究的社論中寫道，新發現“代表了朝著潛在地填補重要的臨床空白邁出的關鍵一步，並提供了一個令人鼓舞的跡象，即生物起搏器最終可能可以用於人類轉化”。
然而，仍有一些問題需要解決。社論說，在這項研究中，少量病毒在注射後最終進入了豬的脾臟和肺部，因此需要未來的研究來觀察這種低水平的感染是否會產生長期後果。
此外，如果病毒最終進入心臟的多個部位並形成多個生物起搏器，則可能會出現問題。“如果形成多個起搏器病灶，則這些病灶之間可能會發生‘競爭’，並且令人擔憂的是，相互競爭的起搏器在設定一致的心率時效率會降低，”Munshi 告訴 Live Science。
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