未来心脏病发作的治疗将采用光而不是电击来保持心跳

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未来心脏病发作的治疗将采用光而不是电击来保持心跳
发布时间: 2013-09-29 来源: www.slate.com

在此图中，左侧的光度电极通过一个光纤末梢将蓝色光输送到心脏。在右侧，心脏细胞（大的红色椭圆状）包含了一个植入光敏视蛋白（蓝色椭圆状）可与紧挨着的心脏自身蛋白（黄色椭圆状）协同工作。这一团队合作使细胞能将光转换成电触动从而触发健康的心跳。

电流是医疗工具库里的钝器。无论是在心脏内植入一个心脏起搏器或将除颤器放在胸腔上-叫”清空“-用电流来启动心脏就像被克莱兹代尔马（注：一种重型挽马)踢了一脚。我们采用电击治疗是因为它有效，但我们无法阻止电流撕裂周围的肌肉和骨骼。科学家们将之称为整体电响应，这一响应对人体有诸多影响，包括杀死细胞，干扰心脏的正常跳动。而这正是约翰.霍普金斯大学研究小组尝试找出更轻缓的治疗方法的原因。

就字面上的意思，通过被称作光遗传学的新兴领域，研究人员计划采用一个奇特的蓝色光来诱导心脏脱离惊恐状态。

“将光照射在一个心脏病发作的人身上就可以使他恢复正常，这不是件很奇妙的事情吗？”约翰.霍普金斯大学生物医学工程的Murray B.Sachs教授Natalia Trayanova若有所思地说。"我们目前离这一目标尚远，仅仅是有推动这项研究的想法。“

这一想法听起来有点匪夷所思-不像是现代医学而是像电影”黑衣人“里边的情节-但光遗传学研究在神经科学方面已取得重大的进展。现在Trayanova和她的研究小组的目标是将这一研究拓展到心脏病学领域。

以下就是它的运作方式。科学家们从将称为视蛋白的光感蛋白植入单个细胞开始。当视蛋白暴露在适当强度的蓝色光下，视蛋白的响应是打开心脏正常电脉冲的闸道从而启动心脏跳动节奏。

除颤器的工作方式是相同的，只是它充电的方式过于激烈，而不是优雅地打开闸门。

采用光遗传学的治疗方法将使医务人员可以针对只需低能量颤动的特定区域进行治疗，而不是对整个身体都进行电击。

Trayanova和她的同事们目前正在一组极其复杂的心脏计算机模型上进行视蛋白的测试以确定用于活体研究上最具成效的途径。这一模型不仅让研究人员看到视蛋白在单个细胞乃至整个心脏产生的作用，还让研究人员看到在未来视蛋白可以让医生针对个体患者制定光遗传学治疗方案。

由于正常的人类心脏细胞不具有视蛋白，因此光遗传学治疗不可能适用于所有心脏病发作的病人-而且我们至少还需要十年的时间来实现将光遗传学治疗变成一种治疗手段。但对于那些心脏病患病风险增大或有心脏病史的人来说，这一技术可能可以挽救他们的生命并且提高生存质量。Trayanova告诉笔者说：“这一治疗将完全没有痛楚。”

尽管仍有大量的工作要做，但有一件事是肯定的：随着心脏病光遗传学治疗方法越来越接近现实，人们将看到关于光刀的大量头条报道。

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