本周，最新一期的《美国心脏病学会杂志》（JACC，IF=19.）在线发医院心血管内科江洪教授团队的一项研究成果。该研究首次表明，通过光遗传学技术对心脏交感神经进行调控，能够显著抑制恶性室性心律失常的发生。该技术有望成为防治恶性室性心律失常的新策略。早在今年3月，该研究成果获得ACC中国原创研究评分第一名。
该团队前期的研究成果表明，恶性室性心律失常（VA）的发生与心脏交感神经过度激活密切相关，抑制交感神经活性可显著减少VA发生。光遗传学技术以病毒等为载体，将光敏蛋白基因导入特定细胞（如神经元）中，使之表达光敏蛋白，通过特定波长的光照调节胞膜光敏蛋白的功能，可实现对神经的无创精准调控。
研究成员使用腺相关病毒作为载体，将抑制性光敏通道蛋白ArchT导入实验犬的心脏交感神经节（LSG），并植入微型LED对LSG进行波长~nm的无线单色激光照射。
图1.研究示意图。
结果显示，在光照条件下，实验组LSG神经活性及功能被显著抑制，心电图记录表明VA发生率明显降低；延长光照时间，抑制作用被强化；光照结束后，LSG神经活性及功能可恢复至基础状态。该研究结果表明，光遗传学技术可通过抑制交感神经激活，实现对VA的防治，且该抑制作用是可逆的。
图2.光遗传学技术显著降低VA发生率。
JACC同期配发了杂志主编ValentinFuster教授的语音点评及LiorGepstein教授撰写的评述。Gepstein教授为以色列理工学院Rappaport医学院、以色列Rambam医疗中心心内科主任，研究成果多次在Nature、NatureBiotechnology等国际权威期刊发表。Gepstein教授在述评中高度肯定了该成果的研究意义，并称该研究证实了光遗传学技术通过抑制交感神经活性，从而发挥抗心律失常作用，填补了当前该领域的空白。
图3.LiorGepstein教授述评。
据悉，根据这一研究成果，江洪教授团队还申请了一种基于光遗传学技术的小型植入式无线神经调控系统的专利。这种植入式刺激器大小约10~25mm3、重约20~50mg，可通过微创手术植入心脏交感神经节，并可以在体外移动端（如智能手机）利用蓝牙无线调控其开关，从而实现对心脏交感神经的无创、可逆调控。这一专利如能尽快转化使用，有望大幅降低全球恶性室性心律失常患者发生心源性猝死的风险。
图4.基于光遗传学技术的小型植入式无线神经调控系统。
参考文献
1.LileiYu,LipingZhou,GangCao,etal.OptogeneticModulationofCardiacSympatheticNerveActivitytoPreventVentricularArrhythmias.JACCVolume70,Issue22,December.
2.LiorGepstein,AmitGruber.OptogeneticNeuromodulationoftheHeart.JACCVolume70,Issue22,December.
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