“人心脏里为什么有立体图案？肯定不像我画画一样为了装饰吧？”

扑通、扑通，心脏每天不停收缩泵血，像一只不知疲倦的洗耳球（皮吹子）。

但很多人不知道，我们的心脏内部并不像洗耳球一样光滑。

艺术巨匠列奥纳多·达·芬奇还是个解剖学奇才。500年前临摹人体器官时，他就首次描绘出心脏内壁有一层形状复杂的“雪花”。

达 ·芬奇的又一谜题

“心脏长出这层结构，肯定不像我画壁画一样只为装饰吧。 ”达 · 芬奇抛出了横跨5个世纪的悬疑——为何心脏里面竟有立体纹路，有什么用？

达芬奇猜测，这些结构能让血液流过心脏时变得更温暖（难道是热得快？）。

五百年后，现代医学称这种结构为心肌小梁（trabeculae），是残留的胚胎发育痕迹。

心室内部长这样？心肌小梁盘根错节，密集恐惧症要发作了

原来， 人类胚胎形成4个星期后， 就会长出第一个器官——能自主跳动的心脏。 心室发育时，先是很多肌纤维形成“小梁”（trabeculae）交错的多孔层，如下图A 。 随后发育过程中， 小梁又会进一步变得致密，形成越来越厚的心肌层（图B）。 发育完成的心室里心肌层占据大部分，但小梁层依然存在于内壁（图C）。

胚胎发育早期，小梁有助于给发育中的心脏供氧，但成年后为什么小梁还在？它有什么用？谁也说不清。

在许多先天性心脏病中，心肌长的很薄，小梁层却很厚，粗大疏松，全是空洞。这种病叫做“心肌致密化不全”，是心肌致密部发育停滞造成的。病人心脏搏动无力，会出现心力衰竭，很难治疗。

记得高尔夫球上的小窝吗

近期，《自然》杂志发表的论文揭露了这个“达芬奇的生物密码”。 心肌小梁结构有其生理作用，是不可或缺的！

研究表明，心肌小梁对心脏泵血能力十分重要。心室的粗糙表面使每次心跳，血液都能更有效地流动，就如高尔夫球上的球窝，降低了空气阻力并帮助球飞的更远。

小梁的形状是影响心脏性能的重要因素，还可 能与心脏病有潜在联系。 研究人员 为证实这一点，采用用全基因组关联分析（GWAS），对比英国生物样本库（UK Biobank）中数万人的基因，以及利用人工智能识别了他们的心脏核磁共振图像，确定了6个重要的基因区域。 这些区域与心肌小梁形态、血流动力学表型有关。

小梁肌纤维不同的形态模式影响了心力衰竭的风险。其中，研究者观察到的趋势是，小梁结构越复杂，这个人得心衰的风险越低。反之则越容易心衰。

心衰是一种死亡率非常高的心脏病，在全球HF患者人数估计高达3700万。对小梁的进一步研究可以帮助科学家更好地了解常见的心脏病如何发展并探索新的治疗方法。

参与研究的是一些大牛机构——EMBL欧洲生物信息学研究所（EMBL-EBI）、冷泉港实验室、MRC伦敦医学科学研究所，海德堡大学和米兰理工大学等。

另外，有趣的是，与小梁有关的基因区域中，有两个区域也调节神经细胞的分支，这表明类似的机制可能在发育中的大脑中起作用。

总结而言，关于心脏内这种神秘结构和遗传性的新发现，是人类对心脏生理病理的又一次全新认识。 我们每个人心室里，并不是光溜溜的，而是刻有这种神秘的“浮雕”，出于大自然的造化，这些结构能帮我们心脏泵血，而且就像达芬奇的画作一样，越精致越好！

参考资料：

1.Meyer, H.V., Dawes, T.J.W., Serrani, M.et al. Genetic and functional insights into the fractal structure of the heart.Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2635-8

2. New clues to a 500-year old mysteryabout the human heart-News release by EMBL-EBI

3.Sedmera D, McQuinn T. Embryogenesis of the heart muscle. Heart Fail Clin. 2008;4(3):235-245. doi:10.1016/j.hfc.2008.02.007

4. Ziaeian B, Fonarow GC. Epidemiology andaetiology of heart failure. Nat Rev Cardiol. 2016;13(6):368-378.

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