中国科学家构建人源“生物起搏器”：窦房结类器官实现神经调控心跳

中国科学院分子细胞科学卓越创新中心传来喜讯，该中心曾安研究组携手合作伙伴，成功利用人多能干细胞在培养皿中构建了具有里程碑意义的人源“生物起搏器”——窦房结类器官。这一创新成果不仅实现了对心跳的神经调控，更将心脏神经丛类器官与之相连，进一步拓展了神经调控在心血管系统中的应用。该研究的相关成果已近期在国际知名学术期刊《细胞-干细胞》上发表，为全球心血管科学研究领域贡献了新的突破。

心脏的跳动如同一台精密的机械，其持续且规律的运作离不开位于右心房中的“天然起搏器”——窦房结。这一起搏器堪比心脏的“总指挥”，在神经系统的精准调控下，不断地发出电信号。这些信号通过心脏的传导系统，即一系列复杂的“线路”，指挥心房与心室的协调收缩，从而将血液泵送到全身。然而，一旦这个至关重要的“总指挥”出现故障，心跳可能会变得缓慢甚至停顿，严重时甚至可能威胁到生命安全。 然而，深入研究这一“天然起搏器”并非易事。窦房结体积微小，位置深藏不露，使得获取人体样本变得异常困难。此外，虽然小鼠等动物模型在一定程度上可以用于研究，但它们无法完全准确地模拟人类的心跳及神经对心律的调控机制。因此，这一领域的科学研究仍面临着诸多挑战。

研究团队巧妙地模拟了胚胎发育过程中的关键信号，并通过严格的系统筛选，成功引导干细胞分化形成了三维窦房结类器官。这些类器官具备自主产生稳定心跳的能力。当它们与心房样类器官相连接时，电信号便可以从窦房结的一侧发出，并顺利传导至心房组织，从而实现了对体内“起搏—传导”过程的精准模拟。这一突破性的研究成果，为心脏疾病的研究和治疗提供了新的思路和方法。

这项研究在实验室环境中成功模拟了人类心脏的自然起搏机制及其神经调节过程，从而为心律失常的研究、药物研发以及未来生物起搏器的开发提供了关键的实验工具。