国际学术期刊《细胞·干细胞》日前发表美国威斯康辛大学医学院研究人员的研究报告，他们报道了心脏干细胞疗法的研究新进展。该研究设计了不会产生危险的心律失常的干细胞，排除了心脏干细胞疗法的主要障碍。

为了创建治疗性心脏细胞，研究人员使用了多能干细胞。从2012年到2018年，团队成功地将多能干细胞注射到受损的心壁中，以制造新的肌肉来替代在梗死期间丢失的肌肉。动物研究表明，移植的细胞会与心肌整合，与其他心脏细胞同步跳动并改善心脏的收缩力。但是这些研究中都发现了并发症。在植入的最初几周，心脏往往以危险的高频率跳动。

在成熟的心脏中，心率由称为起搏细胞的特殊细胞调节。这些细胞定期产生电信号，诱导其他心脏细胞收缩。在起搏细胞中，电压从负（复极化）到正（去极化）来回循环。研究人员将其比作一个节拍器，正离子通过这些通道在细胞内快速进出。这种复极化和去极化循环发生的速率决定了心率。

研究人员使用了RNA测序技术来找出在细胞成熟的不同时间产生了哪些离子通道。测序显示，某些类型的离子通道出现在发育早期，然后随着细胞成熟而消失，而其他类型的离子通道出现在发育后期。

为了确定哪些离子通道是携带引起心律失常的电流的罪魁祸首，科学家们使用基于CRISPR的基因组编辑技术敲除去极化基因或激活复极化基因。他们创建了一个干细胞系，其中3个去极化基因被敲除，一个复极化基因被激活。

由这些干细胞产生的心肌细胞是电静止的，就像成人心肌一样，但是当给予电信号时它们会收缩以模仿自然起搏。这些心肌细胞植入心脏后，成熟为成体细胞，电整合到心肌中，并与自然起搏同步跳动，所有这些都不会产生危险的心率。

研究人员表示，这是心脏再生的必要条件。虽然还需要对工程细胞进行额外的测试，但他们已克服了再生人类心脏的最大障碍。