上海
撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
心臟的節(jié)律和收縮由竇房結(jié)（sinoatrial node，SAN）產(chǎn)生的電脈沖啟動(dòng)，并受心臟固有神經(jīng)輸入的調(diào)節(jié)。盡管其生理學(xué)意義重大，但能重現(xiàn)神經(jīng)-竇房結(jié)相互作用的人體外系統(tǒng)卻一直缺失。
2026 年 5 月 15 日，中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）曾安團(tuán)隊(duì)與復(fù)旦大學(xué)羅哲團(tuán)隊(duì)、同濟(jì)大學(xué)杜美蓉團(tuán)隊(duì)合作（張桐棟、范磊、姚飛白、李戈、林國(guó)彤為論文共同第一作者），在 Cell 子刊 Cell Stem Cell 上發(fā)表了題為：Human PSC-derived sinoatrial node-cardiac plexus assembloids model innervation-associated maturation of pacemaker systems 的研究論文。
該研究利用人多能干細(xì)胞（hPSC）構(gòu)建了三維“生物起搏器”類器官，模擬人類竇房結(jié)特征，并通過(guò)上接心臟神經(jīng)叢類器官、下連心房樣類器官組裝，建立了一個(gè)體外的“心內(nèi)神-竇房結(jié)-心房”心臟傳導(dǎo)三類器官組裝體模型。
該模型不僅為研究人類心臟起搏系統(tǒng)的發(fā)育、疾病和神經(jīng)調(diào)控提供了全新的人源化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，也為藥物評(píng)價(jià)及未來(lái)生物起搏器相關(guān)研究開辟了新思路。
在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)將人多能干細(xì)胞（hPSC）來(lái)源的心臟竇房結(jié)類器官（SANO）與心臟神經(jīng)叢類器官（CGPO）以及心房樣類器官（GO）整合，開發(fā)出 SAN-plexus 類器官組裝體，以在這個(gè)三類器官組裝體系統(tǒng)中模擬起搏器到心房的傳導(dǎo)。
該平臺(tái)展示了人類起搏器活動(dòng)的分子、結(jié)構(gòu)和電生理特征，并能夠?qū)Ω]房結(jié)自律性的神經(jīng)控制進(jìn)行功能探究，包括與疾病相關(guān)的傳導(dǎo)功能障礙。通過(guò)將人類竇房結(jié)組織的空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)與基于類器官的功能分析相結(jié)合，研究團(tuán)隊(duì)確定了一個(gè)神經(jīng)元到起搏器的信號(hào)傳導(dǎo)程序，在該程序中，由 CGPO 來(lái)源的 Prosaposin 蛋白與竇房結(jié)富集的受體 GPR37 相互作用，從而促進(jìn)起搏器的成熟。
該研究的核心發(fā)現(xiàn)：
人類 SAN-plexus 類器官組裝體模擬神經(jīng)起搏器組織和心房耦合；
類器官組裝體有助于對(duì)神經(jīng)調(diào)節(jié)和竇房結(jié)（SAN）表型進(jìn)行功能探究；
與人類 SAN 空間數(shù)據(jù)的整合揭示了神經(jīng)元與起搏器的相互作用；
源自 CGPO 的 PSAP-GPR37 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)促進(jìn)人類竇房結(jié)樣起搏細(xì)胞成熟。
總的來(lái)說(shuō)，這些工作共同確立了 SAN-plexus 類器官組裝體作為研究起搏器發(fā)育和疾病中內(nèi)在神經(jīng)心臟相互作用的人類平臺(tái)。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell-stem-cell/abstract/S1934-5909(26)00158-X
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