ヒト多能性細胞に由来する副鼻腔結節心筋細胞は、生物学的ペースメーカーとして機能します

Sinoatrial Node（SAN）は、心臓の主要なペースメーカーであり、生涯を通じて心拍数を制御します。先天性疾患または老化によるSAN機能の失敗により、心拍数の鈍化と非効率的な血液循環が生じます。これは、電子ペースメーカーの移植によって治療された状態です。in vitroでペースメーカー細胞を生成する能力は、故障したSANが細胞移植を通じて置き換える代替の生物学的ペースメーカー療法につながる可能性があります。ここでは、発達シグナル伝達経路の段階特異的操作により、ヒト多能性幹細胞からのSAN様ペースメーカー細胞（SANLPC）の生成に関する導入遺伝子非依存方法について説明します。SANLPCは、SAN系統のマーカーを発現し、典型的なペースメーカー活動電位、イオン電流プロファイル、および年系列反応を示すNKX2-5-心筋細胞として特定されています。ラットの心臓の頂点に移植されると、SANLPCは宿主組織をペースにすることができ、生物学的ペースメーカーとして機能する能力を示します。

The sinoatrial node (SAN) is the primary pacemaker of the heart and controls heart rate throughout life. Failure of SAN function due to congenital disease or aging results in slowing of the heart rate and inefficient blood circulation, a condition treated by implantation of an electronic pacemaker. The ability to produce pacemaker cells in vitro could lead to an alternative, biological pacemaker therapy in which the failing SAN is replaced through cell transplantation. Here we describe a transgene-independent method for the generation of SAN-like pacemaker cells (SANLPCs) from human pluripotent stem cells by stage-specific manipulation of developmental signaling pathways. SANLPCs are identified as NKX2-5- cardiomyocytes that express markers of the SAN lineage and display typical pacemaker action potentials, ion current profiles and chronotropic responses. When transplanted into the apex of rat hearts, SANLPCs are able to pace the host tissue, demonstrating their capacity to function as a biological pacemaker.