上海
我们的运动行为、思考、甚至是察觉不到的内分泌过程都受到大脑的精密调控。但心脏却十分特殊，它有着自主节律，能够脱离大脑的意识支配来保证持续跳动。近些年来，科学家已经发现，心脏存在一个内在心脏神经系统（ICNS），它是心脏与大脑之间信息交流的关键枢纽。
图片来源：123RF
但目前，科学界对ICNS的认知相对有限，它究竟是如何影响心脏的功能也不清楚。近日，《细胞》杂志发表的一项研究终于在该领域带来新的突破，研究首次系统性地揭示了ICNS的关键细胞构成和核心功能。其中，ICNS主要由两种功能截然不同的神经元组成，它们参与了心率调控、应激调节等功能，共同维护了心脏的功能稳定。同时，这一发现也为心脏疾病提供了新的机制见解，有望助力心脏疾病的治疗突破。
借助小鼠模型，研究人员首先从心脏中分离并分析了近3000个ICNS的神经元。他们发现，这些神经元虽然都属于胆碱能神经元类型，但还能进一步分为两大主要亚群：一类表达Npy基因（Npy⁺神经元），另一类表达Ddah1基因（Ddah1⁺神经元）。这两种神经元在心脏的分布位置也不尽相同，Ddah1⁺神经元更多聚集在心脏后部的神经节中，Npy⁺神经元的分别区域则更广泛。
在确认了两种神经元类型后，研究者尝试特异性激活、抑制或彻底清除某一类神经元，从而观察其对心脏功能的影响。当通过技术手段激活Npy⁺神经元时，小鼠的心率会迅速且显著地减慢，这与迷走神经对心脏的抑制作用完全一致。
研究进一步发现，Npy⁺神经元是迷走神经发挥心率调控作用的“最终执行者”。迷走神经的末梢会与Npy⁺神经元形成紧密的连接。一旦使用药物特异性清除Npy⁺神经元，小鼠就丧失了迷走神经调节心率的能力，并会出现致命的后果。例如，小鼠血压持续下降，主动脉根部扩张，冠状动脉灌注不足。这表明，Npy⁺神经元对于维持日常基础心率和血压、保障全身血液供应不可或缺。
▲研究示意图（图片来源：参考资料[1]）
与Npy⁺神经元的广泛投射不同，Ddah1⁺神经元主要支配左心房、肺静脉开口和肺动脉。Ddah1⁺神经元并不参与心率的基础调控，它主要帮助心脏应对极端的应激条件。当小鼠缺乏Ddah1⁺神经元，随后遭遇身体束缚、慢性热应激或交感神经过度兴奋等条件时，它们会迅速发生心电活动紊乱，并在短时间内猝死。
从功能上来看，在发生剧烈应激状态、交感神经被过度激活时，Ddah1⁺神经元像一个“缓冲器”，能够维持心脏电活动的稳定性，防止恶性心律失常的发生，从而避免猝死。
这项研究不仅进一步推动了我们对ICNS的认知，更揭示了它的关键作用机制与参与的神经元类型。同时，研究也提示可以针对心脏疾病类型提供特定的治疗策略，例如，对于心率过缓的患者，可以选择性抑制Npy⁺神经元；而对于易发生应激性心律失常的高危人群，则可以通过靶向激活Ddah1⁺神经元来提供保护。
参考资料：
[1] Qian J. Xu et al, The intrinsic cardiac nervous system is essential for cardiac function and survival, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.06.040
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