科學(xué)家創(chuàng)造了迄今為止人類心臟的“最詳細(xì)的地圖”

就在上周，科學(xué)家贈(zèng)送了我們精美的圖像我們身體的三個(gè)主要器官，前所未有地詳細(xì)。從腸道細(xì)胞的社區(qū)到新生命的建筑師，我們看到了細(xì)胞是如何排列和相互作用的。

現(xiàn)在一組科學(xué)家已經(jīng)產(chǎn)生了他們聲稱什么是人類心臟最詳細(xì)的細(xì)胞目錄，包括心跳起源的特殊組織。

部分人類細(xì)胞圖譜來自英國和德國幾家研究所的研究人員繪制了人類心臟的八個(gè)區(qū)域，并分析了75種不同的細(xì)胞狀態(tài)，這些細(xì)胞狀態(tài)使心臟保持運(yùn)動(dòng)并幫助保護(hù)心臟免受感染。

地圖不是我們大多數(shù)人都能直觀地欣賞的東西。它更像是細(xì)胞類型及其活性基因的分子目錄，它可以幫助理解影響心律的疾病。

正如我們?cè)诖反虻男靥爬锟梢愿杏X到的那樣，心臟是運(yùn)動(dòng)中的肌肉和行動(dòng)中的電脈沖。心臟收縮是由心肌細(xì)胞，由所謂的電脈沖引發(fā)起搏器細(xì)胞.

這些起搏器細(xì)胞主要存在于心臟的竇房結(jié)中，竇房結(jié)是心臟的一部分心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)這包括一些其他相互連接的節(jié)點(diǎn)和細(xì)胞束，科學(xué)家們并不完全了解這些節(jié)點(diǎn)和細(xì)胞束。

“心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)于我們心臟的規(guī)律和協(xié)調(diào)跳動(dòng)至關(guān)重要，”解釋詹姆斯·克蘭利（James Cranley），專門研究心律失常的心臟病專家，該研究的聯(lián)合主要作者?！叭欢M成它的細(xì)胞知之甚少。

為了更詳細(xì)地解析這些細(xì)胞類型，Cranley及其同事使用了單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法，該方法破譯了DNA中編碼的遺傳指令如何在單個(gè)細(xì)胞中被讀取。

他們將這些方法應(yīng)用于來自25個(gè)供體心臟的組織樣本，這些樣本不太適合器官移植，但對(duì)這項(xiàng)研究非常寶貴，該研究分析了超過70萬個(gè)單個(gè)細(xì)胞和細(xì)胞核。

通過繪制多個(gè)健康的供體中不同的心臟細(xì)胞簇，研究小組發(fā)現(xiàn)起搏器細(xì)胞與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞.

神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞通常支持大腦中的神經(jīng)元和更廣泛的神經(jīng)系統(tǒng)。但在竇房和房室結(jié)以及心臟的房室束中，研究人員發(fā)現(xiàn)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞支持起搏器細(xì)胞中的信號(hào)傳導(dǎo)過程。

起搏器細(xì)胞被“包裹”在神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)長延伸中，它們的連接類似于神經(jīng)細(xì)胞在突觸中聚集在一起的方式。

研究人員還調(diào)查了供體心臟的外層。在那里，他們發(fā)現(xiàn)了名為漿細(xì)胞并確認(rèn)他們生產(chǎn)抗體保護(hù)心臟免受附近肺部的感染。

對(duì)于心臟的肌肉組織心肌，Cranley及其同事發(fā)現(xiàn)了一組似乎對(duì)壓力和炎癥特別敏感的細(xì)胞群。

這些細(xì)胞有許多編碼炎癥信號(hào)分子受體的基因，并表達(dá)高水平的肽，該肽已經(jīng)與心力衰竭有關(guān).

“通過在個(gè)體遺傳水平上了解這些細(xì)胞，我們可以潛在地開發(fā)改善心臟治療的新方法。說聯(lián)合主要作者Kazumasa Kanemaru，英國Wellcome Sanger研究所的心臟基因組學(xué)研究員。

此外，研究人員根據(jù)起搏器細(xì)胞表達(dá)的離子通道類型對(duì)它們進(jìn)行分類，希望他們的發(fā)現(xiàn)可以進(jìn)一步研究心臟布線系統(tǒng)時(shí)會(huì)發(fā)生什么。失火，以及為什么一些心臟療法無法按設(shè)計(jì)工作。

離子通道是細(xì)胞守門人，讓帶電分子涌入和涌出細(xì)胞。這種短暫的極化觸發(fā)了起搏器細(xì)胞中所有重要的電信號(hào)，從而啟動(dòng)了心臟。

“總的來說，這些數(shù)據(jù)提供了[心臟]傳導(dǎo)系統(tǒng)的基因和細(xì)胞的高度特異性圖譜，”研究人員說。結(jié)束.

該研究已發(fā)表在自然界.

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