心脏“第二大脑”神经元分工揭示
科技日报北京7月26日电（记者张佳欣）每一次心跳，不仅由大脑“指挥”，还受到心脏内部一个神秘神经系统的调控。美国耶鲁大学医学院研究团队首次揭示了这一神经网络如何维持心脏正常功能，并发现不同类型神经元分工协作，分别负责维持基础心功能和应激状态下的心脏稳定。这项发现颠覆了长期以来认为心脏神经元功能单一的传统认识，为开发更精准的神经调控疗法提供了基础。相关成果23日发表于《细胞》杂志。
一组神经元帮助心脏（如图所示，小鼠心脏）保持稳定跳动，另一组神经元则缓冲心脏跳动以应对急性应激。图片来源：英国《自然》杂志
这一神经网络被称为心脏的“第二大脑”，由分布在心脏周围脂肪组织中的神经元组成，不仅彼此传递信息，也与大脑保持通信，是调控心脏功能神经通路中的最后一级“执行者”。不过，这些神经元极其稀少，仅占心脏组织细胞总数约0.01%，其生理功能一直不明确。
此次，研究团队利用基因工程技术，对小鼠心脏中的全部神经元进行标记，并结合单细胞RNA测序、高分辨率成像等技术进行分析，最终识别出两类具有不同分子特征的心脏神经元，并发现它们具有不同的神经连接方式和生理功能。
其中，一类名为Npy+的神经元主要接收迷走神经输入，负责副交感神经对心率和冠状动脉灌注的调控。激活这类神经元后，小鼠心率明显下降；将其清除后，小鼠发生心力衰竭并死亡。这说明，Npy+神经元能够在心跳过快时发挥制动作用，也是维持基础心功能不可或缺的一部分。
另一类Ddah1+神经元则主要接收交感神经输入，对维持应激状态下心脏电活动稳定至关重要。实验发现，约2/3缺失这类神经元的小鼠，在测量血压或其他生理、心理应激刺激下，都会因心率骤降而死亡。激活Ddah1+神经元则可提高小鼠在应激状态下的存活率。
研究进一步发现，这两类神经元对应的标志基因在人类心脏神经元中同样存在表达，提示人类可能具有类似的调控机制。
心脏内在神经系统与心肌梗死、心力衰竭和心律失常等疾病密切相关。此前，临床用于治疗心律失常的心房消融术已利用这一神经系统进行干预，但由于相关机制尚不明确，治疗仍缺乏足够精准性。
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