同济大学孙云甫领导的研究小组与美国加州大学合作首次发现环核苷酸门控通道基因4(HCN4）是第一心区和心脏传导系统前体细胞的标志物。相关成果以封面文章的形式, 发表在最新一期的Circ Res杂志上。

第一心区是心脏最先形成部分, 但人们对其特异性的标志物知之甚少。此外, 心脏起搏传导系统是由特化的心肌细胞组成的, 但这一系统的动态形成和细胞来源也一直是个未解之谜。

研究中, 科研人员建立HCN4CreERT2、 -nuclear LacZ和-H2BGFP小鼠谱系, 结合心脏传导系统(CCS)标记共染色进行谱系研究。结果显示, HCN4是心脏发育过程中第一心区的特有标志物; 第一心区、第二心区的前体细胞分别参与了心脏起搏传导系统中房室结、窦房结的形成。

孙云甫介绍, 这一研究成果有助于深入理解人类心律失常的发生机制, 对于心脏的干细胞再生治疗具有重要意义。心力衰竭和心肌梗塞等心脏病大多源于左心室, 而左心室正来自于第一心区。找到了第一心区的标志物, 就意味着今后可在心脏疾病的再生治疗中, 从人类干细胞培养中分离、纯化出真正所需要的左心室前体细胞或心肌细胞, 从而为更加特异和有效的干细胞治疗奠定基础。Liang X, Wang G, Lin L, Lowe J, Zhang Q, Bu L, et al. HCN4 dynamically marks the first heart field and conduction system precursors. Circ Res 2013; 113(4): 399-407.