虛擬心臟能模擬遺傳因素所致心臟問題 有助於揭開心率失常性猝死綜合症的謎底

中西醫結合/現代醫藥

文/常麗君
如果一個人毫無預料地突然死去,通常是有潛在性心臟問題。大約每10萬人中就有1.3人死於心率失常性猝死綜合症(SADS),它也是嬰兒猝死的部分原因。最近,澳大利亞張任謙心臟研究所開發出一種「虛擬心臟」模型,能類比由遺傳因素導致的心臟問題,通過在超級電腦上運行,能幫助人們揭開這種最神秘的心臟病的謎底。相關論文發表在最近的《自然‧通訊》雜誌上。SADS可能由多種遺傳因素導致,會影響電信號通過心肌的方式。如果是基因變異,可以用藥物治療或在胸腔植入除顫器。但那些有潛在SADS風險的人該怎麼辦呢?基因測序有一定幫助,但並非所有攜帶變異基因的人都會突發此症。心電圖(ECGs)可以檢測心臟的電活動,但人們對與SADS風險有關的心電特徵還不十分瞭解。據英國《新科學家》網站日前報導, 「虛擬心臟」類比了按數百個特定基因構建的心臟跳動的情況,每個基因操縱幾千次跳動。可能導致SADS的遺傳因素的一個標誌是長QT綜合徵,這是一種獨特的心跳,在心電圖上顯示為v型t波。研究所的亞當‧希爾說: 「在過去30年裡,這種v型t波一直是診斷的標準,但沒人知道這是由什麼引起的。而現在我們知道原因了。」通過運行模擬心臟,研究小組獲得了大量資料。模型在心電圖上得到的心跳越極端,這種情況代表的死亡風險就越高。而且他們發現,如果把導致某種問題的主要基因與其他進行複雜的組合,會放大或彌補這些基因造成的後果。「我們的模型顯示,t波凹陷的程度與風險大小有關。」研究小組成員阿拉什‧薩德利亞說, 「所以,如果某人攜帶了變異基因,但他的心電圖顯示他絕對正常,就不需要做複雜的手術來預防心臟猝死。如果他的姐妹心電圖上t波凹陷更深,那她的風險就更大些。」研究人員指出,要用真實病人的心臟進行這項研究是不切實際的,因為你需要大量特殊基因的組合,以表現它們對心臟的影響,還要給每個病人進行全基因組測序,並花許多天來測心電圖。希爾說,他們已經把實驗資料應用到病人的心電圖記錄中,分析其中更細微圖線的含義,以做出更精確診斷。利用虛擬心臟,他們在區分不同類型的長QT綜合徵方面也取得了進展。對此,世界著名心臟模型專家、新西蘭奧克蘭大學的彼得‧亨特說: 「該成果可以說是個里程碑,在如何全面探索v型t波問題上,把研究推上了一個新臺階。」

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