Создан человеческий «биологический кардиостимулятор» — органоид синусового узла
Китайские учёные впервые создали в лаборатории органоид синусового узла человека, способный генерировать стабильные сердечные сокращения и регулироваться нервными клетками
Короткое резюме
Исследовательская группа под руководством профессора Цзэн Аня из Центра передовых исследований молекулярной клеточной науки Китайской академии наук совместно с коллегами из больницы Чжуншань при Университете Фудань и больницы материнства и детства при Университете Тунцзи впервые создала в чашке Петри человеческий «биологический кардиостимулятор» — органоид синусового узла. Результаты работы опубликованы в журнале «Сотовые стволовые клетки».
Синусовый узел, расположенный в правом предсердии, является «дирижёром» сердца, генерируя электрические сигналы, которые заставляют сердце биться ритмично. Его дисфункция может привести к брадикардии и угрожать жизни. Однако синусовый узел очень мал и труднодоступен, а образцы человека получить сложно, поэтому учёные смоделировали ключевые сигналы эмбрионального развития, чтобы создать трёхмерный органоид, который автономно генерирует стабильные сокращения и, при соединении с предсердным органоидом, демонстрирует передачу электрических сигналов.
Моделирование мутации, связанной с семейной дисфункцией синусового узла, привело к значительному замедлению сокращений, воспроизводя ключевые признаки брадиаритмии, причём медикаментозное лечение улучшало аномальный ритм. Кроме того, учёные соединили органоид синусового узла с органоидом сердечного нервного сплетения, богатым нейронами; нервные волокна проникли в синусовый узел, регулируя его частоту. Исследование также позволило составить пространственную молекулярную карту микроокружения синусового узла и его нервов.
Первый человеческий органоид синусового узла
В лаборатории создан функционирующий трёхмерный орган, генерирующий стабильные сокращения, имитирующий работу природного водителя ритма сердца
Воспроизведение заболеваний и тестирование лекарств
Введение мутации, связанной с семейной дисфункцией синусового узла, вызвало брадиаритмию, которая была устранена медикаментозно, что подтверждает пригодность модели для изучения механизмов и оценки препаратов
Нейронная регуляция сердечного ритма
Нервное сплетение, соединённое с органоидом синусового узла, образовало функциональные синапсы, позволяя модулировать частоту сокращений, как в живом сердце
Пространственная молекулярная карта синусового узла
С помощью транскриптомного анализа тканей человеческого эмбриона составлена детальная карта молекулярного микроокружения синусового узла и его нервов
Текст сгенерирован с использованием ИИ
