生物学的ペースメーカーとしての幹細胞

ハイファのイスラエル工科大学のリオル・ゲプシュタイン率いる研究者らは、ヒト胚性幹細胞から心筋細胞を増殖させた。研究者らはまず試験管内で彼らの能力を調べた。これを行うために、彼らは生まれたばかりのラットの心筋の組織に幹細胞を植え付けました。 1日後、ヒトとラットの組織は同期して動きました。電気刺激は両方の組織タイプ間で伝達されました。 1 種類の組織のみを電極で刺激しただけでも、両方の種類の組織が同時に活性化されました。

別の実験では、研究者らはブタの左心室に幹細胞を注入した。彼らは以前、人工的に動物の心拍数を遅らせていた。これを行うために、心房と心室の間の境界面、いわゆる房室結節で心臓内の電気刺激の伝導を遮断しました。この時点での欠陥により、人間ではペースメーカーが必要になることがよくあります。数日後、医師らは心電図(ECG)を使ってブタの心拍の変化を検出することができ、注入された幹細胞は人為的に引き起こされた欠陥を部分的に修正した。研究者らは、電気生理学的および病理学的研究を用いて、幹細胞が改善を引き起こしたことを確認した。

幹細胞が心臓の活動を直接回復させるのか、それとも残りの心筋細胞を刺激するのかはまだ不明である。たとえば、特定の因子を放出したり、元の心臓細胞を活性化する電気刺激を伝達したりすることができます。