从细菌中借来的调整基因会激发活小鼠的心脏细胞

杜克大学的生物医学工程师已经展示了一种基因疗法，可以帮助活体小鼠的心肌细胞电激活。该方法首次展示了这种方法，其特点是设计了编码钠离子通道的细菌基因，并可能导致治疗各种电性心脏病和疾病的疗法。

结果于 2 月 2 日在线发表在《自然通讯》杂志上。

杜克大学生物医学工程教授 Nenad Bursac 说：“我们能够提高心肌细胞启动和传播电活动的能力，这是药物或其他工具难以实现的。”“我们用于在小鼠心肌细胞中传递基因的方法先前已被证明可以持续很长时间，这意味着它可以有效地帮助那些努力按应有规律地跳动的心脏。”

钠离子通道是电兴奋细胞(如心脏或脑细胞)外膜中的蛋白质，可将电荷传输到细胞中。在心脏中，这些通道告诉肌肉细胞何时收缩并传递指令，以便器官将血液作为一个有凝聚力的单元泵送。然而，受损的心脏细胞，无论是来自疾病还是创伤，通常都会失去全部或部分传输这些信号并参与其中的能力。

研究人员可以用来恢复这种功能的一种方法是基因治疗。通过传递负责产生钠通道蛋白的基因，该技术可以在患病细胞中产生更多的离子通道，以帮助提高它们的活性。

不幸的是，在哺乳动物中，钠通道基因太大而无法适应目前用于人类现代基因治疗的病毒。为了解决这个问题，Bursac 和他的实验室转而使用更小的基因来编码细菌中类似的钠离子通道。虽然这些细菌基因与人类基因不同，但自从数亿年前多细胞生物与细菌分化以来，进化在通道设计中保留了许多相似之处。

几年前，Bursac 实验室的前博士生、现在为 Fujifilm Diosynth Biotechnologies 工作的 Hung Nguyen 对这些细菌基因进行了突变，以便它们编码的通道可以在人体细胞中变得活跃。在新的工作中，在读博士生吴天宇进一步优化了基因的内容，并将它们与专门限制通道产生于心肌细胞的“启动子”相结合。然后，研究人员通过将载有细菌基因的病毒输送到小鼠的静脉中以在全身传播来测试他们的方法。

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