陈雅婷，张建成，李 泱

    目前，对于病态窦房结综合征等严重缓慢性心律失常的治疗策略主要是植入人工心脏起搏器，通过人工产生的电脉冲来控制心脏的跳动。虽然拯救了无数病人的生命并提高了其生命质量，但仍存在一些缺点和局限性，包括感染、金属过敏、电极脱位、电子干扰和缺乏神经激素反应性。因此，“心脏生物起搏”已成为探究缓慢性心律失常治疗的新方向。本研究结合近年来国内外最新文献报道，对干细胞与生物起搏的研究进展进行综述。

    1 干细胞的研究现状与进展

    心脏生物起搏是指利用细胞分子生物学及其相关技术，对机体受损的自律性节律点或特殊传导系统的细胞进行修复或替代，从而构建“生物起搏器”，得以恢复心脏的起搏和传导功能，并从心脏生理功能和人体适应性的角度，避免了传统电子起搏器的缺陷和严重并发症，是迈向基于自体干细胞更理想的疗法[1]。心脏生物起搏器的构建是今后的重要发展方向，其基础和关键是找到理想的种子细胞。目前，用于构建心脏生物起搏的细胞主要为干细胞：包括胚胎干细胞(embryonic stem cells，ESCs)、间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)和诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells，iPSCs)。为了能够从干细胞中分离获得更多、更纯的起搏样细胞，大量研究聚焦于转化因子促进干细胞向起搏样细胞的诱导分化和阶段性调控相关窦房结发育生物学信号级联反应诱导干细胞分化为起搏样细胞。

    2 干细胞与生物起搏

    2.1 ESCs与生物起搏 ESCs作为原始胚胎中的一类细胞，具有多向分化、无限增殖且自我更新的特性[2]。当ESCs诱导分化为具有起搏功能的心肌细胞时，有效地提高ESCs衍生心肌细胞的总产量和富集纯的心肌细胞变得尤为重要。ESCs来源的心肌样细胞一般是从胚状体中跳动区域分离得到的，这些早期的心肌细胞具有起搏细胞的特性，可作为构建生物起搏器的种子细胞，但这些细胞的数量少、纯度不理想。为了能够从ESCs中分离获得更多、更纯的起搏样细胞，ESCs诱导分化的研究陆续展开。

    2.1.1 ESCs分化与转化因子 为了能够从ESCs中分离获得更多、更纯的起搏细胞，大量研究聚焦于操纵Shox2、Tbx、HCN等转录因子及起搏基因的表达来促进ESCs向起搏样细胞的诱导分化。Ionta等[3]直接将Shox2基因转染至小鼠ESCs(mESCs)，诱导分化获得起搏样细胞并成功构建了生物起搏器。Scavone等[4]研究发现，ESCs中CD166+的细胞可发育为窦房结样细胞 ......