心脏中发现了一种新型细胞,这种细胞与调节心率有关,这一发现有望增进我们对心血管缺陷和疾病的理解,一旦这些细胞得到更广泛的研究。这种新细胞是一种胶质细胞,类似于中枢神经系统(大脑和脊髓)中的星形胶质细胞。它们被命名为连接胶质细胞,位于心脏的流出通道中,这个地方是许多先天性心脏缺陷的发源地。
这种新型细胞首先在斑马鱼中被发现,随后在老鼠和人类心脏中也得到了确认。斑马鱼实验发现,当这些细胞被移除时,心率增加;而当基因编辑阻止胶质细胞发育时,心跳变得不规则。
“我们并不完全了解这些细胞的功能,但如果你去除它们,心率增加的概念可能与某些疾病病例有关,”印第安纳州圣母大学的生物学家Cody Smith说。
“我认为这些胶质细胞在调节心脏方面可能扮演着相当重要的角色。这是研究基础神经生物学如何导致理解多种不同疾病的另一个例子。”
发现连接胶质细胞需要大量的侦探工作。以前认为星形胶质细胞只能在大脑和脊髓中找到,尽管“类似胶质的进程”已经在心脏中被发现。
星形胶质细胞对中枢神经系统很重要,因为它们帮助维持神经元的细胞环境,并为它们提供支持和营养。因此,研究人员认为,它们也应该在外周神经系统(身体中剩余的神经)中被发现。
具有星形胶质细胞特性的不同类型的胶质细胞已经在其他器官中被发现,包括胰腺和肺,但它们的功能尚未被很好地理解。这促使研究团队在寻找新型细胞的过程中转向心脏。
“我认为,如果我们能找到心血管难题的新细胞部分,它可能为未来的工作奠定基础,”圣母大学的生物学家Nina Kikel-Coury说。
果然,包括延时成像和单细胞测序在内的科学技术的结合揭示了斑马鱼、老鼠和人类组织中连接胶质细胞的存在,这些细胞似乎支持心脏功能和调节。
刚刚发现这些细胞,还需要更多时间来了解它们的角色和功能,但它们可能与多种医疗条件有关,包括由自主神经系统正常工作崩溃引起的称为自主神经功能障碍的疾病。
未来研究的另一个可能途径是分析身体其他关键器官中类似于连接胶质细胞的细胞,它们可能隐藏起来,秘密地为我们的生物系统功能提供关键支持。
“对我来说,伟大科学的定义是发现一些开启更多问题的东西,我认为这就是定义,”Smith说。
“这是一个发现,现在我们有100个我们甚至不知道存在的问题,所以我们正在跟进它们,探索这条从未被研究过的路径。”
这项研究已发表在《PLOS Biology》上。