一组神经元帮助小鼠心脏保持平稳跳动，而另一组神经元则在急性压力下为心脏提供缓冲保护。图片来源：Steve Gschmeissner

本报讯 每一次心跳不仅由大脑控制，还由嵌入心脏内部的一个神秘的神经系统共同协调。如今，小鼠研究揭示了这一复杂系统是如何在极端压力下，保持心脏平稳跳动的。这一发现挑战了“所有心脏神经元都相同”的传统观点，有望为治疗心脏病提供更好的指导。7月22日，相关研究成果发表于《细胞》。

“关键在于无论发生什么，都要确保心脏的正常功能。因为一旦泵血功能停止，人就会死亡。”论文通讯作者、美国耶鲁大学医学院的常瑞表示。

就像肠道被广泛认为是“第二大脑”一样，心脏也拥有自己的“迷你大脑”——心脏内源性神经系统。这个神经元网络嵌在包围心脏的脂肪垫中。这些神经元不仅与大脑交流信息，也相互传递信号，是控制心脏功能的神经元长链的最终环节。但是，由于心脏内源性神经元极其稀少，仅占心脏组织细胞总数的约0.01%，因此其确切作用一直难以确定。

为填补这一空白，常瑞团队通过基因工程技术改造了小鼠，从而能够标记所有的心脏神经元。科学家对从这些神经元中分离出的基因进行了测序，并确定了两种神经元亚型的标记物。随后，他们利用高分辨率成像等技术，识别出这些基因不同亚型的核心功能，并绘制了它们在体内的分布图。

刺激其中一种被称为Npy+的神经元会降低动物的心率，而破坏这些神经元则会导致心力衰竭和死亡。这些结果表明，Npy+神经元既能抑制心跳过速，也是维持心脏跳动所必需的。

相比之下，第二种亚型——Ddah1+神经元则显得更加神秘，无论刺激还是消除这些神经元，似乎都对小鼠没有任何影响。

然而，研究团队发现，2/3没有功能性Ddah1+神经元的小鼠会在测量血压时死亡，而对照组动物未受影响。“在死亡前，它们的心率会突然下降，且再也无法恢复。”常瑞说。

研究人员怀疑压力是诱因。他们把每只小鼠都束缚在一个狭窄的管道里，尾部还绑上一个束带，然后尝试以各种方式给动物施加压力。结果同样如此，大多数小鼠都死亡了。移除Ddah1+神经元似乎会使心脏更容易受到压力的影响。相反，刺激这些神经元则提高了压力下的小鼠存活率。

研究结果凸显了大脑与心脏等其他器官的神经网络的相互依存关系。“情况比我们想象的要复杂得多。”美国俄勒冈健康与科学大学的Beth Habecker说，“在过去几年里，我们对此已有所认识，这项研究将其推向新高。神经系统的这些外周前哨所做的工作，不仅仅是接收大脑发来的信号并将其传递出去。”

这些结论是否适用于人类还有待观察。研究还发现，新发现的小鼠心脏神经元群体的标记基因在人类心脏神经元中也有表达。“毫无疑问，这两个系统存在相似之处。”美国加州大学洛杉矶分校的Kalyanam Shivkumar表示。

常瑞表示，鉴于心脏内源性神经系统与心肌梗死、心力衰竭和心律失常等疾病之间的关联，了解这些神经元的功能至关重要。

目前已有一种疗法利用了这一系统。心房消融术通过破坏引发心律失常的心脏组织或瘢痕化来治病。但由于背后的生物学机制尚未充分理解，该技术目前仍不精确。最新研究成果有望为更有针对性的介入治疗、非药物疗法及潜在药物的研发提供指导。

“得益于神经科学，新一代的治疗方法将会出现。”Shivkumar说，“这项研究为我们的知识体系奠定了基础。”（文乐乐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.06.040