在 8 月 19 日《自然》雜志發(fā)表的一項重磅研究中，由美國冷泉港實驗室領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團隊，使用人工智能分析了 25000 個心臟磁共振成像（MRI）掃描，以及相關(guān)的心臟形態(tài)和遺傳數(shù)據(jù)，闡明了列奧納多·達·芬奇 500 年前提出的問題，即排列在人類心臟內(nèi)表面肌肉纖維的復(fù)雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的功能，并揭示了這些肌肉的形狀對成人心臟功能和心力衰竭等疾病的影響。

對人類來說，心臟是第一個發(fā)育的功能性器官，在受孕后僅四周就開始自發(fā)跳動。在心臟發(fā)育的早期，心臟會生長出復(fù)雜的肌肉纖維網(wǎng)絡(luò)——稱為小梁——在心臟的內(nèi)表面形成幾何圖形。這些結(jié)構(gòu)被認(rèn)為有助于心臟發(fā)育，但它們在成人中的功能自 16 世紀(jì)以來一直是一個未解之謎。

“我們的工作大大提高了我們對心肌小梁重要性的認(rèn)識�！崩淙�港實驗室的 Hannah Meyer 解釋道，“更重要的是，我們展示了一個真正的多學(xué)科研究團隊的價值。只有結(jié)合遺傳學(xué)、臨床研究和生物工程，我們才發(fā)現(xiàn)心肌小梁在成人心臟功能中的意外作用。”

500多年的古老問題

提起達·芬奇，人們首先想起的是蒙娜麗莎神秘的微笑，但其實，達·芬奇是人類歷史上少有的全才，除了繪畫，他還擅長雕刻、數(shù)學(xué)、物理、天文、音樂，更厲害的是，他還是一個解剖學(xué)家。

據(jù)統(tǒng)計，達·芬奇總共解剖和觀察了 30 多具人類尸體，并畫下大量的人體解剖圖。在西方現(xiàn)代醫(yī)學(xué)尚未萌芽之際，這位天才“醫(yī)學(xué)家”在解剖學(xué)上取得的成就，直至今天仍然在幫助著我們了解自己的身體。

達芬奇繪制的人類心臟結(jié)構(gòu)

就比如，達·芬奇是第一個畫出心臟內(nèi)部復(fù)雜的肌肉及其雪花狀圖案的人。并且他推測，這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可以溫暖流經(jīng)心臟的血液。雖然達·芬奇當(dāng)時的推測有些淺顯，但數(shù)百年過去了，人類對于理解心臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)及運作，仍然充滿了未知。

現(xiàn)在科學(xué)研究已經(jīng)知道，在胚胎心臟發(fā)育過程中，心肌細胞增殖形成向心腔內(nèi)突起的網(wǎng)狀心肌小梁。這些在人類心臟內(nèi)表面覆蓋著的復(fù)雜肌束網(wǎng)絡(luò)，與平滑的大血管內(nèi)皮細胞不同，比如雙心室的心內(nèi)膜表面排列有肌小梁的有孔網(wǎng)絡(luò)，并延伸到腔內(nèi)。

雖然心肌小梁在脊椎動物的進化中保存得非常完好，但除了在胎兒心臟發(fā)育過程中促進氧合的作用外，它們在成人中的生理功能、其遺傳結(jié)構(gòu)和在心血管疾病中的潛在作用尚未確定。

雖然觀察到高小梁是一些遺傳性心肌病的特征，但成人心臟中小梁的生理功能、它們的遺傳結(jié)構(gòu)和在心血管疾病中的潛在作用尚未確定。

而且，可能令 500 多年前的解剖學(xué)先驅(qū)們沒有想到的是，當(dāng)今人類社會，心血管疾病已經(jīng)成為全球因疾病死亡的首要原因。僅在中國，心血管病患者就約有 2．9 億，即每 5 個成年人中有 1 人患心血管病，每年更是有約 350 萬人死于心血管病，占總死亡原因的 41％，居各種疾病之首。