冠状动脉的起源
冠状动脉是人类心脏的重要组成部分，为心脏提供富含氧气的血液，使其能够正常工作。通过比较哺乳动物、鸟类、爬行动物、鱼类和青蛙的心脏，一个多机构研究小组似乎发现了证据，表明我们的心脏结构是在从鱼类、两栖动物到爬行动物再到哺乳动物的逐步过程中进化的。当动物从生活在水中进化到生活在陆地上时，心脏血管发生了显着的重塑，从而能够在没有鳃的情况下生存。了解心血管系统的祖先起源可以帮助我们找到某些遗传缺陷的基础。了解其他各种动物的系统也扩大了研究心脏病和潜在治疗方法的范围。
你如何照顾你的心脏?积极活动、减轻压力和吃有益心脏健康的食物都有助于保护和强化这个重要器官。不幸的是，先天性心脏病(CHD)是全世界最常见的出生缺陷。CHD 涉及一系列问题，包括冠状动脉异常(冠状动脉畸形)。这些动脉为心脏提供含氧血液，因此如果它们发育不良，可能会导致突然而危险的并发症。但并非所有物种都有这个问题。有些动物(包括鱼类和两栖动物)的心脏没有或不需要冠状动脉。那么我们为什么以及他们从哪里来?
为了帮助回答这些问题，日本研究人员比较了小鼠、日本鹌鹑、蝾螈、斑马鱼、鲨鱼和青蛙心脏中的血管发育。该团队结合使用了 MRI、微型 CT 扫描、切片(在显微镜下分析心脏薄片)和 3D 重建等技术来创建详细图像。通过比较这些图像，他们可以看到羊膜动物(即哺乳动物、鸟类和爬行动物)和非羊膜动物(即鱼类、鲨鱼和两栖动物)心脏中血管(血管系统)从胚胎到发育的差异。成年人。
“在鱼类、鲨鱼和两栖动物中，从鳃延伸出来的长血管系统向心脏供应血液。相比之下，在哺乳动物和鸟类中，这种祖先的脉管系统仅存在于胚胎阶段，随后转变为包裹心脏的成年冠状动脉。这种进化变化很可能与脊椎动物从水生到陆地的转变有关，从而导致了鳃的丧失。”东京大学医学研究生院生理化学与代谢系的研究员 Hiroki Higashiyama 解释道。
在进化树上，两栖动物位于鱼类和哺乳动物之间，因此可以提供一些关于一种心脏如何进化为另一种心脏的见解。“举个例子，我们发现在小鼠胚胎中观察到的短暂血管与两栖动物中发现的祖先血管系统非常相似，”东山说。“随着小鼠冠状动脉的形成，这些祖先血管就会消失，但它们是创建新冠状动脉的重要起点。”
结果似乎表明人类心脏的结构起源于共同的羊膜动物祖先。当这种动物从水中生活过渡到陆地生活时，发生了一项重要的发展，其中涉及对祖先血管的重大重塑，形成我们今天的冠状动脉。研究人员推测，这对于增厚人类心脏的心室壁是必要的，这样它就可以处理高生理活动，例如维持羊膜动物高代谢能力(吸收氧气和循环氧气的能力)的血压升高。在血液中)。
“这项研究拓宽了可用于研究心脏病及其治疗方法的动物模型范围，”东山说。“接下来我们希望更深入地了解冠状动脉重塑所涉及的分子过程。通过这样做，我们可以揭示哺乳动物和爬行动物型冠状动脉‘如何’进化的机制，并有可能揭示人类先天性心脏异常和疾病。”
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