美國麻省總醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已經(jīng)確定巨噬細(xì)胞(去除病原菌、細(xì)胞碎片和其他有害物質(zhì)的白血細(xì)胞)有令人驚訝的新作用。相關(guān)論文于4月21日發(fā)表在Cell上,在文章中研究人員描述了他們的新發(fā)現(xiàn):巨噬細(xì)胞對心臟的健康功能也是必不可少的,它們有助于傳導(dǎo)協(xié)調(diào)心跳的電信號。
文章的通訊作者麻省總院系統(tǒng)生物學(xué)研究中心的MatthiasNahrendorf大夫說:“我們發(fā)現(xiàn)一種新的細(xì)胞類型與心臟傳導(dǎo)有關(guān),這可能會使我們更好地了解通常的心臟功能。真正讓我感到驚訝的是巨噬細(xì)胞和心肌細(xì)胞耦合時,能夠極化,改變它們的電荷。接下來,對巨噬細(xì)胞在心臟傳導(dǎo)方面的作用研究可能導(dǎo)致心律失常新的治療方法。”
巨噬細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)存在于整個身體的組織中,最近已被證明和它們所在的組織相關(guān)有額外的功能,最有名作用是它們在免疫系統(tǒng)的吞噬和消化微生物、受損的細(xì)胞和外來物質(zhì)。當(dāng)巨噬細(xì)胞被用來修復(fù)受損的心臟組織時,它們在健康心臟內(nèi)的存在表明心臟功能正常。Nahrendorf的研究目的是探討巨噬細(xì)胞在傳遞和協(xié)調(diào)、刺激心肌收縮的電信號的潛在作用。
在小鼠的實驗結(jié)果表明,在心臟的房室結(jié)(連接心房和心室的關(guān)鍵結(jié)構(gòu))的巨噬細(xì)胞更豐富。同樣高濃度的巨噬細(xì)胞也被發(fā)現(xiàn)在人類尸檢標(biāo)本房室結(jié)存在。隨后的動物實驗中發(fā)現(xiàn),巨噬細(xì)胞通過縫隙連接(協(xié)調(diào)心臟肌肉收縮的孔狀結(jié)構(gòu))連接到心臟肌肉細(xì)胞,攜帶傳導(dǎo)信號的電荷變化在巨噬細(xì)胞和相鄰的心肌細(xì)胞之間被同步。
該圖描述了一個細(xì)長的心臟常駐巨噬細(xì)胞(藍(lán)綠色細(xì)胞)和傳導(dǎo)心肌細(xì)胞(粉紅色細(xì)胞)之間的電生理相互作用。
缺乏關(guān)鍵間隙連接蛋白的小鼠在房室結(jié)上顯示信號傳導(dǎo)異常緩慢,組織中缺乏巨噬細(xì)胞導(dǎo)致房室結(jié)發(fā)育的阻礙——在心房和心室之間傳導(dǎo)的延遲。在人類患者中,這樣的情況需要植入心臟起搏器??傮w而言,研究結(jié)果表明:心臟巨噬細(xì)胞是心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的重要參與者,其數(shù)量或?qū)傩缘淖兓赡軙?dǎo)致心律失常。