16世紀，達芬奇在他的人體解剖畫中，首次描繪了心臟里一種像是“橋梁”的結構。達芬奇猜測，這種后來被稱作“心肌小梁”（myocardial trabeculae）的肌肉纖維組織，起到了給流經(jīng)的血液加溫的作用。然而關于這種結構的實際功能，五百年來卻一直是個謎團。

今日，頂尖學術期刊《自然》在線發(fā)表了一篇由冷泉港實驗室與倫敦帝國理工學院的科學家聯(lián)合主導的最新研究，回答了這個問題。這一發(fā)現(xiàn)對于理解心臟疾病，也有著重要的意義。

心臟是人類最早成型的器官。在受孕的短短四周后，胚胎的心臟就會開始自發(fā)跳動。而在發(fā)育的早期，心臟里會出現(xiàn)心肌小梁，并在心臟內(nèi)層形成復雜的結構。人們猜測在發(fā)育的心臟里，這種結構能保證心臟里的氧氣充足。但在成人心臟中，這種結構有何作用，卻還一直不得而知。

在研究中，科學家們綜合使用了人工智能技術、心臟形態(tài)學數(shù)據(jù)、以及遺傳學的數(shù)據(jù)。基于生物機械的模擬，以及人類志愿者的觀察，研究人員指出心肌小梁對心臟功能有著重要的作用。具體來看，這些結構可以在心臟的每一次搏動中，讓血液的流動變得更為高效。這就好像高爾夫球表面充滿了小凹陷，卻能減少空氣阻力，讓球飛得更遠。

研究人員們也分析了英國生物銀行（UK Biobank）里超過1.8萬人的數(shù)據(jù)，并基于小梁的形態(tài)學做了全基因組關聯(lián)分析（GWAS）。研究找到了16個基因位點，與血流動力學特征以及細胞骨架形成的調(diào)控有關。有趣的是，其中一些位點看似也和神經(jīng)細胞的分支有關。這表明心臟與大腦里類似的樹枝狀結構，可能有著類似的發(fā)育機理。

鑒于心肌小梁對于心臟功能的影響，研究人員們也指出，它可能與心血管疾病有關。為了確認這一點，他們分析了五萬名患者的遺傳學數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)這些肌纖維結構的不同形態(tài)，的確可以影響到心力衰竭的風險。

“500年前，達芬奇描繪了心臟里這種錯綜復雜的肌肉結構。但直到現(xiàn)在，我們才開始理解它對人類健康有多重要。本工作為心力衰竭的研究提供了一個令人激動的新方向?！北狙芯客ㄓ嵶髡咧籇eclan ORegan教授說道。

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▎藥明康德內(nèi)容團隊編輯

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