TEL:17312606166（伞司理）
腾博会官网临床前大动物实验中心
17312606166
从少数几个细胞生长成为一个完整的生物体，并拥有功效完整的组织和器官，是一个杂乱无章但又高度同步的历程，需要细胞以准确的方法组织起来，并最先协同事情。这一历程在心脏中尤为显著，在那里静止的细胞必需最先完全一致地跳动。
现在，在一项新的研究中，来自美国哈佛医学院和哈佛大学的研究职员让人们得以一窥心脏细胞是怎样最先跳动的。在对斑马鱼举行的研究中，他们发明，随着钙含量和电信号的增添，心脏细胞会突然同时最先跳动。别的，他们还发明，每个心脏细胞都有自行跳动的能力，不需要起搏细胞（pacemaker cell），并且心跳可以从差别的地方最先。相关研究效果揭晓在2023年10月5日的Nature期刊上，论文问题为“A bioelectrical phase transition patterns the first vertebrate heartbeats”。
论文配合通讯作者、哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所系统生物学教授Sean Megason说，“人们云云重视心脏的跳动，以至于它恒久以来一直是研究的焦点，但这是我们第一次能够以云云高的区分率深入研究它。”
关于好奇心兴旺的生物学家来说，相识心跳的基本机制可能自己就很有趣，但这关于相识在调理心跳的心脏系统发育不正� ；蜃钕仁Я榈那樾蜗卤⒘耸裁匆仓凉刂饕�。
论文配合通讯作者、哈佛大学化学与化学生物学教授和物理学教授Adam Cohen说，“在人的一生中，心脏约莫要跳动 30 亿次，并且绝不可休息。我们想看看这台难以想象的机械是怎样首次开启的。”
直击心脏
这些作者并不是要研究心脏是怎样最先跳动的。相反，他们正在寻找一个科学问题，将Cohen实验室在电运动成像方面的专长与Megason实验室在研究发育中的斑马鱼细胞怎样学会交流与相助方面的兴趣团结起来。
他们的研究偏向直指心脏。他们意识到，只管从亚里士多德对小鸡的视察最先，对发育中的心脏举行了数千年的研究，但心脏细胞怎样最先跳动的细节仍然是一个谜，而他们有可能解开这个谜。
Megason诠释道，“我们想回覆一个基本问题：心脏细胞是怎样从静止到跳动的？心脏最先跳动是千载一时的事务，但它是怎样爆发的并不显着。”
这些作者指出，这是一项探索性研究，因此他们不知道会发明什么。他们推测，也许是几个细胞最先跳动，跳动区域逐步扩大 ；也许是心脏的差别部分最先自力跳动，最终合并 ；也许是心脏最先时跳动微弱，随着时间的推移逐渐增强。效果发明，谜底都不是。
这些作者使用荧光卵白和高速显微镜成像手艺，捕获了正在发育的斑马鱼胚胎心脏细胞中钙含量和电运动的转变。他们惊讶地发明，所有心脏细胞突然从没有跳动过渡到跳动，体现为钙离子和电信号同时泛起尖峰，并连忙最先同步跳动。Cohen形貌说，“就像有人翻开了开关一样。”
钙动力学与发育中的心肌细胞的遗传标记共定位。图片来自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06561-z。
进一步的实验批注，每次心跳时，心脏的一个区域首先放电，引发一股电流，这股电流迅速流过其他细胞，促使它们放电。
有趣的是，差别斑马鱼的心跳是从差别的点最先的，这批注最先放电的心脏细胞并不奇异。这一发明与直觉相反，由于成体心脏中的细胞体现差别。
论文第一作者、Cohen实验室和Megason实验室团结研究生Bill Jia说，“与成体心脏差别，成体心脏由一群专门的起搏细胞驱动心跳，而胚胎心脏中的大大都细胞都有自行跳动的能力，因此很难展望第一次跳动的位置。”
由于心脏细胞是在瞬间最先跳动的，因此它们必需在第一次心跳之前就生长出跳动和感知相近细胞跳动的能力--- Megason把这比作一支军队在没有训练之前就必需最先同步行军。
Jia增补说，“心脏首先要学会怎样在没有时钟的情形下坚持程序一致，心脏细胞首先要学会相助，而不需要就各自的作用告竣一致。心脏跳动有纪律很是主要，但在生命之初，它很快就从看似一团糟的状态组织起来了。”
发育中的斑马鱼为研究心脏提供了一种利便的模子，由于它们透明、生长迅速---只需 24 小时就能爆发心跳，并且可以通过十几个摄像头举行成像。不过，Megason以为，相同的发育历程可能在包括人类在内的差别物种中是一致的。
这些作者指出，这一发明为进一步相识差别物种的心跳发育历程翻开了一扇大门，或许有一天能展现人类心律失常等心律不齐是怎样爆发的。
Megason说，“通过视察心脏的发育历程，我们可以看到差别的控制机制是怎样分层的，这可能会告诉我们若是这些机制崩� ；岜⑹裁�。”
| 上一篇：科研职员使用猕猴高维眼动空间解码精神活性药物的效应 | 下一篇：大鼠和人类胰岛转录组中发明2型糖尿病前期的标记 |
|
|
|
在线 手艺在线效劳时间：9:00-20:00 在腾博会官网，您对接的是手艺职员，而非客服传话！
电话
17312606166
微信
加微信获取对接
|
