“虛擬心臟”能模擬遺傳因素所致心臟問題
- 發佈時間：2015-02-03 01:30:42 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 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徵（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，能模擬由遺傳因素導致的心臟問題，通過在超級電腦上運作，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了解。
據英國《新科學家》網站2月1日報道，“虛擬心臟”模擬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·希爾説：“在過去30年裏，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。”
通過運作模擬心臟，研究小組獲得了大量數據。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·薩德利亞説，“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。希爾説，他們已經把實驗數據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、紐西蘭奧克蘭大學的彼得·亨特説：“該成果可以説是個里程碑，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。”(常麗君）
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