令人心动的发现
随着我们步入二月——这个专属心脏健康的月份，此刻正是反思心脏研究最新进展的最佳时机。无论您是怀念情人节，还是单纯参与心脏健康月活动，这个时节都提醒着我们：拥有健康心脏至关重要，而致力于理解心脏的突破性科学研究同样意义非凡。近期研究人员取得了一系列令人心动的新发现：包括评估心脏组织完整性的创新方法、心脏功能与氧化还原平衡的复杂关联，以及化疗对心肺肌肉健康的影响。
特色图片（摄影：Getty Images的SDenisov，经Canva.com提供，图示改编自Park等人（2026）著作，采用CC BY 4.0许可协议）展示了工程化心脏组织（EHTs）的制备与力学特性表征过程。A) EHT切片制备过程，B) EHT载玻片实景图，C-D) 纤维化EHT的力学特性表征（n=3，均值±标准差，*p<0.05，**p<0.01）。
无标记中红外二色性敏感光声显微镜用于工程化心脏组织的组织结构分析
心肌和肌腱等生物组织以其高度有序的微观结构著称，这种结构对其生理功能至关重要。当前用于分析组织排列的组织学技术往往耗时费力、依赖抗体且缺乏客观测量手段。为解决这一问题， Park et al (2026)提出了一种新型高效方法——无标记中红外二色性敏感光声显微镜（MIR-DS-PAM），用于评估工程化心脏组织（EHT）的微结构完整性。
MIR-DS-PAM系统采用带可控偏振与功率监测功能的纳秒脉冲量子级联激光器，将中红外光聚焦于EHT样品，产生由30 MHz超声换能器检测的光声信号。经放大与滤波的信号随后被数字化记录，电动载物台实现扫描功能，平均激光功率约0.26 mW时，每个像素可平均250条A线。为评估EHT的力学特性，采用Aurora Scientific公司的1500A隔离肌肉系统，可在标准化条件下精确测量力值并计算杨氏模量。其他方法包括免疫荧光染色用于组织表征，以及动作电位传播评估以分析电生理特性。
在纤维化EHTs中的测量显示，无论在细胞诱导还是药物诱导的纤维化模型中，力值均显著降低而杨氏模量增加，表明存在力学功能障碍。MIR-DS-PAM技术深入揭示了正常组织与纤维化组织中细胞外基质（ECM）的排列与组织结构，证实纤维化EHTs中ECM结构已发生破坏。这些发现凸显了MIR-DS-PAM在捕捉EHTs精细组织结构与力学特性方面的实用价值。通过结合分子特异性与极化敏感性，该技术为量化组织排列提供了更可靠客观的方法，这对评估组织发育及纤维化等病理状态至关重要。
通过激活大鼠II型大麻素受体调节心脏收缩力和氧化还原平衡
内源性大麻素系统，尤其是大麻素受体II型（CB2r），已被证实参与多种心脏保护作用，包括在心脏病病理模型中的抗炎和抗氧化效应。然而，CB2r激活对健康心肌组织的影响仍鲜有研究。因此，Fernandes et al (2026)研究了CB2r激活对健康大鼠心脏收缩力、钙处理蛋白及氧化还原平衡的影响。
雄性Wistar大鼠随机分为两组，分别接受溶媒对照或CB2r选择性激动剂HU-308，并在给药24小时后实施安乐死。采用Aurora Scientific 701C电刺激仪与等长力传感器，在恒温水浴中对离体左心室心肌条带进行心功能评估。收缩力测量重点涵盖力-频关系及心脏泵血能力。蛋白表达分析采用Western blotting技术检测心肌样本中的钙离子处理蛋白（包括SERCA2a、磷脂酶B和钠钙通道蛋白NCX1）。同时测定超氧化物歧化酶、过氧化氢酶及谷胱甘肽水平等氧化还原生物标志物，以评估心肌的抗氧化活性与氧化应激状态。
与溶媒对照组相比，HU-308治疗组的心脏功能显著改善，包括收缩力（Fc）、收缩速率（+dF/dt）、舒张速率（−dF/dt）及心脏泵血能力（CPC）均有所提升。这种对心肌收缩力的积极调节还得到以下证据的进一步支持：关键钙离子处理蛋白（如SERCA2a、PLB和NCX1）的表达增加，以及cAMP水平的显著上升。不同起搏频率下的收缩力数据显示，HU-308治疗使收缩力增强了88%至142%。此外，CB2r激活增强了抗氧化防御能力，表现为超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性的提升，同时氧化损伤标志物（包括脂质过氧化、蛋白质碳酰化及DNA链断裂）显著降低。这些结果表明，CB2r激活既能增强心脏功能，又能提高抗氧化应激能力，使其成为改善心肌健康的潜在治疗策略。
急性阿霉素诱发心肺功能障碍及运动预处理对性别差异的反应
阿霉素（DOX）是一种有效的化疗药物，但其应用受限于心肺肌肉毒性，导致肌肉功能障碍和运动耐受性下降。虽然运动已被证实能缓解阿霉素的部分不良影响，但预适应运动对男女个体阿霉素暴露反应的影响仍不明确。为此，Montalvo等（2026）评估了DOX诱导的肌肉功能障碍严重程度的性别差异，以及预适应运动的保护作用。
实验采用雄性与雌性斯普拉格-道利大鼠，探究预适应运动及阿霉素（DOX）对心肺肌肉功能的影响。大鼠经历为期两周的运动方案后，接受生理盐水或阿霉素注射，随后进行运动耐受性、体容积描记法及超声心动图等检测。采用Aurora Scientific公司1205A大鼠离体肌肉系统评估膈肌力量产出，将膈肌条带置于组织浴中测量比力量与疲劳特性。同时分析肌肉组织纤维类型及横截面积，并通过RNA测序与HPLC技术定量检测基因表达及DOX代谢物水平。
运动预处理可提高雄性与雌性大鼠（包括多柔比星处理组）的耐力水平，优于久坐对照组。急性多柔比星给药导致两性大鼠左心室缩短分数及膈肌最大力量产生能力下降；然而运动预处理仅能保护雌性大鼠的心脏和膈肌功能免受损伤，雄性大鼠未观察到功能保护作用。因此，尽管多柔比星在两性中均诱发心肺肌肉毒性，但运动预处理对肌肉功能的保护作用具有性别特异性且仅限于雌性。总体而言，这些结果凸显了多柔比星对肌肉及心肺功能的影响，强调了运动预处理、性别与化疗之间的复杂交互作用，这为制定减轻癌症患者肌肉毒性的策略提供了依据。
结论
Park et al (2026)、Fernandes et al (2026)以及Montalvo et al (2026)的研究深入探讨了心脏健康的关键领域，涵盖创新成像技术、基于大麻素的疗法，以及运动预处理对化疗损伤的保护作用。这些研究共同揭示了组织完整性、氧化还原平衡与肌肉功能之间的动态交互作用，为改善心血管护理提供了充满希望的新途径。
