研究人員創建了首張心臟神經元的3D地圖
來自托馬斯-杰斐遜大學的研究小組已經完成了人類心臟第一個神經元三維地圖。該研究小組表示,這些信息揭示了神經元和心髒病發作和其他心臟疾病的基礎性見解。研究小組表示,雖然大腦是心臟的主要控制者,但心臟也有自己的”小大腦”,被稱為心內神經系統(ICN)。ICN支持心臟健康,並能在心髒病發作時保護心肌,但目前還不清楚它到底是如何完成這些作用的。
人們對ICN的理解很差,科學家們不知道它們在心臟中的位置,不知道它們是如何連接的,也不知道它們的分子特性是什麼。現在,該大學的科學家們已經能夠詳細回答這些問題。研究人員與來自不同研究小組和行業合作夥伴的科學家們合作,建立了一個雙管齊下的方法。
其中一種方法涉及到一種名為刀鋒掃描顯微鏡的新成像技術,研究人員可以建立起整個囓齒類動物心臟的三個精確模型。這項研究標誌著該技術首次被用於心臟研究。第二種方法使用了一種名為激光捕捉顯微解剖的技術,對單個神經元進行基因表達分析採樣,並精確地繪製出心臟三維結構內各個位置。
創建的3D地圖揭示了ICN先前未知的複雜性。研究人員發現,組成ICN的神經元在心臟的基底上,即心臟的靜脈和動脈進入和離開的地方,形成了一個連貫的帶狀簇。ICN還沿著左心房的長度一直延伸到心臟後部。它們的位置也靠近某些關鍵的心臟結構,如心房結等。
研究小組比較了雄性和雌性大鼠心臟,發現這些神經元的空間組織方式和基因表達方式都存在性別上的差異。科學家表示,由於他們知道了神經元與心臟結構的位置關係,現在可以提出一些問題,比如刺激一個位置或選擇性地刺激特定的神經元是否會對心臟功能產生差異。該團隊表示,他們已經為未來的研究創造了無限可能的基礎。