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目的:探究成纤维细胞经TBX18基因修饰后对心肌细胞的起搏影响:1.探究转录因子TBX18对乳鼠成纤维细胞的重编程作用;2.探究成纤维细胞经TBX18基因修饰后对心肌细胞搏动频率的影响;3.探究分别转染TBX18后乳鼠成纤维细胞对心肌细胞搏动频率的影响。方法:1.构建携带人TBX18基因的重组腺病毒载体(Ad-TBX18)及只带有绿色荧光蛋白的腺病毒载体(Ad-GFP),转染乳鼠心脏成纤维细胞(CFs),分成实验组A(CFs-TBX18),对照组B(CFs-GFP)和空白对照组C(CFs)。各组细胞培养8天观察形态学变化并检测HCN4蛋白、CX43蛋白及CX45蛋白的表达情况;再检测α-SA、MHC和cTn-I蛋白的表达量并记录细胞内钙火花的数量;最后检测α-SMA蛋白和Vimentin蛋白的表达及α-SMA蛋白的荧光分布。2.用TBX18转染新生大鼠成纤维细胞,通过膜片钳检测转染细胞的If电流;并与新生大鼠心肌细胞共培养,分成4组:NRVM组,NRVM+CFs组,NRVM+GFP-CFs组与NRVM+TBX18-CFs组。分别培养到14天观察其搏动情况。3.分别用TBX18转染成纤维细胞与乳鼠心肌细胞,并分成5组:NRVM组,TBX18-NRVM 组,TBX18-NRVM+CFs 组,TBX18-NRVM+GFP-CFs 组与TBX18-NRVM+TBX18-CFs组。分别培养8天并观察比较各组细胞的搏动频率。结果:1.CFs-TBX18没有发生形态学变化也没有观察到自发搏动,且HCN4蛋白高表达,CX43与CX45蛋白表达却较少;CFs-TBX18低表达cTn-I蛋白,且细胞内没有记录到钙火花;CFs-TBX18比起其它组细胞α-SMA蛋白表达增高,且所有组细胞都可检测到Vimentin蛋白。2.膜片钳记录到CFs-TBX18中电压依赖性的If电流;与NRVM共培养后第8天发现CFs-TBX18组的搏动频率较NRVM轻度提高,CFs-GFP组与CFs组的搏动频率则显著减弱,组间比较均具有明显差异(P<0.05)。3.共培养8天后发现TBX18可显著提高心肌细胞的自发搏动(94.20±7.38 vs 62.10±11.67,P<0.001),且比起 TBX18-NRVM 组,GFP-CFs 或 CFs 与TBX18-NRVM共培养并没有明显改变搏动频率,但CFs具有减慢心肌自发搏动的趋势,经TBX18转染后的CFs与TBX18-NRVM共培养可显著提高心肌细胞的搏动频率(118.50±7.25vs82.80±15.82,P<0.001)。结论:CFs经TBX18转染后可转变为HCN4蛋白高表达、CX43与45蛋白表达较低的肌成纤维细胞(MCFs),并可以提高共培养系统中NRVMs与TBX18-NRVMs的搏动频率。故推测心脏内注射TBX18不仅可以使心肌细胞发生重编程,成纤维细胞也可发挥生物起搏作用。