心跳節律引導心臟發育,新研究揭示其主動塑造作用

编辑者: Katia Remezova Cath

來自法蘭西斯.克里克研究所(Francis Crick Institute)的開創性研究,由 Toby Andrews 博士領導,並在 Rashmi Priya 教授的指導下,揭示了心臟自身的搏動節律不僅是生命的象徵,更是引導其發育成為功能性器官的關鍵生物訊號。這項突破性發現為理解先天性心臟疾病的成因提供了新視角。研究團隊利用斑馬魚作為模型,因其心臟結構與功能與人類相似,且胚胎透明,便於觀察細胞行為。

研究發現,心臟的肌肉結構「小樑」(trabeculae)的生長並非依賴細胞分裂,而是透過招募和重組現有細胞來實現。一個核心發現是一個精密的「回饋迴路」:心臟的搏動使心肌細胞(cardiomyocytes)變得更為柔軟,進而允許心臟腔室擴張,增加其充血容量。這個過程同時也扮演著生長調節器的角色,為心臟的發育設定了最適當的尺寸界限。Toby Andrews 指出,心臟展現出對生理需求的智慧適應性,而非僅僅是預先編程。Rashmi Priya 強調,理解小樑形成的複雜機制,對於解決源於發育異常的心臟疾病至關重要。先天性心臟疾病(CHD)成因複雜,涉及多重基因與環境因素。這項由英國心臟基金會(British Heart Foundation)資助的研究,根本性地重新定義了心臟的角色——它不再是被動的發育結構,而是透過其內在的機械節律,主動塑造自身形態與功能的建築師,為開發新的治療策略鋪平了道路。

來源

  • Scienmag: Latest Science and Health News

  • Early heartbeats trigger signals that shape the heart's own development

  • Early heartbeats direct the heart’s own development and growth

  • Early heartbeats direct the heart’s own development and growth

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