科學家創造了迄今為止人類心臟的“最詳細的地圖”

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

現在一組科學家已經產生了他們聲稱什么是人類心臟最詳細的細胞目錄，包括心跳起源的特殊組織。

部分人類細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區域，并分析了75種不同的細胞狀態，這些細胞狀態使心臟保持運動并幫助保護心臟免受感染。

地圖不是我們大多數人都能直觀地欣賞的東西。它更像是細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。

正如我們在捶打的胸膛里可以感覺到的那樣，心臟是運動中的肌肉和行動中的電脈沖。心臟收縮是由心肌細胞，由所謂的電脈沖引發起搏器細胞.

這些起搏器細胞主要存在于心臟的竇房結中，竇房結是心臟的一部分心臟傳導系統這包括一些其他相互連接的節點和細胞束，科學家們并不完全了解這些節點和細胞束。

“心臟傳導系統對于我們心臟的規律和協調跳動至關重要，”解釋詹姆斯·克蘭利（James Cranley），專門研究心律失常的心臟病專家，該研究的聯合主要作者。“然而，組成它的細胞知之甚少。

為了更詳細地解析這些細胞類型，Cranley及其同事使用了單細胞轉錄組學方法，該方法破譯了DNA中編碼的遺傳指令如何在單個細胞中被讀取。

他們將這些方法應用于來自25個供體心臟的組織樣本，這些樣本不太適合器官移植，但對這項研究非常寶貴，該研究分析了超過70萬個單個細胞和細胞核。

通過繪制多個健康的供體中不同的心臟細胞簇，研究小組發現起搏器細胞與神經膠質細胞.

神經膠質細胞通常支持大腦中的神經元和更廣泛的神經系統。但在竇房和房室結以及心臟的房室束中，研究人員發現神經膠質細胞支持起搏器細胞中的信號傳導過程。

起搏器細胞被“包裹”在神經膠質細胞的細長延伸中，它們的連接類似于神經細胞在突觸中聚集在一起的方式。

研究人員還調查了供體心臟的外層。在那里，他們發現了名為漿細胞并確認他們生產抗體保護心臟免受附近肺部的感染。

對于心臟的肌肉組織心肌，Cranley及其同事發現了一組似乎對壓力和炎癥特別敏感的細胞群。

這些細胞有許多編碼炎癥信號分子受體的基因，并表達高水平的肽，該肽已經與心力衰竭有關.

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

此外，研究人員根據起搏器細胞表達的離子通道類型對它們進行分類，希望他們的發現可以進一步研究心臟布線系統時會發生什么。失火，以及為什么一些心臟療法無法按設計工作。

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

“總的來說，這些數據提供了[心臟]傳導系統的基因和細胞的高度特異性圖譜，”研究人員說。結束.

該研究已發表在自然界.

寶寶起名