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研究背景 目前电子心脏起搏器的植入仍然是治疗病窦综合征和房室阻滞的主要方法，但在人工心脏起搏器的应用过程中，也暴露出来一些缺陷和问题，包括：电极断裂、绝缘性的破坏、感染、更换电池时需重新手术及静脉血栓形成等。此外，一些有高危感染倾向和年龄太小的患者均不适合安装电子心脏起搏器。近年来，随着分子生物学的进展，人们正试图发展人类自己的生物起搏器。目前心脏生物起搏的研发策略主要有基因治疗和细胞治疗。细胞治疗主要是利用干细胞(胚胎干细胞、骨髓间充质干细胞)和窦房结细胞，但目前存在免疫排斥，定向分化，瘤生成和伦理等问题。基因治疗集中以下三种方法：(1)过度表达神经激素(特别是肾上腺素)受体增加心房电活动。(2)通过过度表达起搏电流(HCN2)基因。(3)替换内向整流钾离子通道成孔部位的3个氨基酸残基，构建一个显性失活突变体，减少超极化电流，从而增加心室细胞的起搏活动。其中前两种方法，在动物实验中表现出较低频率的生物起搏心律，难以满足心脏起博的需要。近年研究发现，成人心室肌细胞具有潜在的起搏活性，但是受到内向整流钾电流(Ik1)抑制，Ik1钾通道是由KCNJ2基因家族编码的，它在心房和心室高度表达，而窦房结细胞缺乏这种电流。Ik1具有很强的内向整流特性，稳定静息电位于负值的作用。最近Silva J和Rudy Y等研究发现心室肌细胞的Ik1电流抑制达81％以后就表现出自发性的动作电位，而且随着Ik1电流抑制率的增加心室肌细胞内在的起搏频率也增加。2002年Miake等报道用负显性法抑制心室细胞的Ik1电流，在没有抑制迷走神经的情况下在豚鼠心脏诱导出了起源于心室的