研究创建了心脏神经元的第一张3D地图

UCF大学医学院的一个科学家团队帮助开发了一个虚拟的3D心脏,该心脏可以显示人体的神经元及其与心脏的联系-他们希望该工具将有助于开发出更好的挽救生命的心脏病疗法。研究人员说,这是第一个以数字方式展示心脏独特的神经元网络的模型。

该研究发表在Cell Press的 科学 这本杂志是由UCF,托马斯·杰斐逊大学,行业合作伙伴Strateos和MBF Bioscience的跨学科研究团队的项目。

UCF团队的首席研究员,神经心血管科学家郑子熙(Zixi Jack Cheng)表示,该项目在心脏周围的簇中绘制了成千上万个神经元,有助于控制心跳和血液循环。

程说:“该项目旨在通过绘制这些神经元的路径并确定其与心脏控制方式有关的功能,来创建人体固有的心脏神经系统在解剖学上如何与心脏结构联系的蓝图。”

在两年的时间里,合作者创建了一个 细胞水平的心脏神经系统综合图,绘制称为神经节的特定神经元簇。研究人员说,该蓝图将使科学家和医生可以更精确地研究心脏的神经解剖结构。

“通过固有的心脏神经系统的空间和基因表达图谱,我们可以开始讨论这些神经元发挥的确切作用,” Cheng说。 “单独的神经元簇是否具有不同的功能,或者它们以整合的方式影响心脏健康?现在,我们可以以前所未有的方式解决这些问题。”

该地图还将对治疗心脏病患者具有重要的临床应用。

该地图还将对治疗心脏病患者具有重要的临床应用。通过了解患者的解剖结构和功能,医疗保健提供者可能能够操纵特定的神经发出生物电信号,从而修复心脏并有效治疗心脏病。

Cheng的研究助理和研究的合著者Clara Leung解释说,绘制该图可能有助于治疗房颤或心律不齐。

梁女士说:“有一些特定的神经元集中在肺静脉和心房周围,负责向心脏的窦房结发送信号。” “因此,通过识别这些区域中的特定簇并对其进行操作,我们最终可能能够控制其中一些令人讨厌的信号,这些信号导致心脏异常收缩。”

Cheng实验室的博士后研究员,这项研究的合著者Jin Chen现在正在将彩色示踪剂注入动物模型的心脏,以绘制神经元在从心脏神经系统发送和接收信号时使用的路径。研究小组希望这将有助于他们进一步开发数字交互式3D地图,以更好地了解心脏病。

她说:“到目前为止,我们已经在正常动物模型上进行了研究,但是比较健康模型和疾病模型之间的差异也非常重要,因为这是我们研究的最终目标–帮助异常患者。

该项目由美国国立卫生研究院在“刺激周边活动以缓解疾病”计划下提供资金,并吸收了多个研究小组的技术和专业知识。 SPARC支持研究了解神经与器官之间的相互作用,目的是开发针对疾病和状况的生物电子疗法。

分析人士估计,美国人大约每40秒就会心脏病发作。心血管疾病是美国乃至全球的第一大死因,根据世界卫生组织的估计,每年导致死亡的人数为1800万人。

心脏的数字地图可在SPARC的 在线门户,允许其他研究团队访问数据。


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