惡性室性心律失常患者，往往會(huì)因心臟交感神經(jīng)活性過(guò)高而隨時(shí)都有發(fā)生猝死的風(fēng)險(xiǎn)。如能在此類患者體內(nèi)植入一個(gè)無(wú)線光遺傳學(xué)刺激儀，當(dāng)感覺(jué)心臟不適時(shí)，患者可自行使用智能手機(jī)的藍(lán)牙打開刺激儀開關(guān)，迅速抑制過(guò)度活躍的心臟交感神經(jīng)系統(tǒng)，提前阻斷惡性心律失常的發(fā)生，從而挽救生命。

　　武漢大學(xué)人民醫(yī)院心血管內(nèi)科江洪教授領(lǐng)銜的“神經(jīng)再平衡”研究團(tuán)隊(duì)（文尾有介紹）的一項(xiàng)最新研究成果，為這一設(shè)想提供了科學(xué)依據(jù)。北京時(shí)間3月18日，該研究團(tuán)隊(duì)核心成員余鋰鐳副教授在第66屆美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)（ACC）年會(huì)上匯報(bào)了一項(xiàng)名為《心臟交感神經(jīng)活性的光遺傳學(xué)調(diào)控技術(shù)防治室性心律失?！返难芯砍晒?，引起全球權(quán)威心臟病學(xué)專家關(guān)注，并獲得了ACC2017中國(guó)區(qū)原創(chuàng)研究評(píng)分第一名。中華醫(yī)學(xué)會(huì)心血管病分會(huì)主任委員、中國(guó)科學(xué)院院士葛均波教授，中華醫(yī)學(xué)會(huì)心血管病分會(huì)前任主任委員霍勇教授及ACC代表MichealValentine教授等聯(lián)合為余鋰鐳副教授頒獎(jiǎng)。

　　美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)（ACC）成立于1949年，目前在全球有52，000多名會(huì)員，是當(dāng)今全世界心血管領(lǐng)域最頂級(jí)、規(guī)模最大、影響最廣泛的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。ACC還創(chuàng)立了《美國(guó)心臟病學(xué)院會(huì)刊（JACC，IF=17.759）》，是目前國(guó)際心血管病領(lǐng)域最頂尖的英文雜志。2017年ACC會(huì)議匯集了來(lái)自122個(gè)國(guó)家的心血管領(lǐng)域頂尖權(quán)威專家，參會(huì)人數(shù)接近20，000人次，影響重大。

　　該研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人江洪教授介紹，惡性室性心律失常是心臟性猝死的主要原因，且無(wú)有效治愈方法。中國(guó)每年心臟性猝死發(fā)病人數(shù)超過(guò)54萬(wàn)，相當(dāng)于每天約有1500人因此離世。因此防治惡性室性心律失常成為降低心臟性猝死率的核心關(guān)鍵。鑒于惡性室性心律失常的發(fā)生與心臟交感神經(jīng)系統(tǒng)密切相關(guān)，武漢大學(xué)人民醫(yī)院心血管內(nèi)科研究人員一直致力于通過(guò)光遺傳學(xué)技術(shù)調(diào)整心臟交感神經(jīng)節(jié)的功能，從而安全、有效地防治惡性室性心律失常。

　　據(jù)了解，光遺傳學(xué)技術(shù)是以基因工程為手段、病毒等為載體，將光敏蛋白基因?qū)胩囟?xì)胞中，如神經(jīng)細(xì)胞，使之表達(dá)光敏蛋白，再通過(guò)特定波長(zhǎng)光的照射來(lái)控制細(xì)胞膜上光敏感蛋白的功能，從而導(dǎo)致細(xì)胞膜去極化與超極化，最終達(dá)到調(diào)控神經(jīng)活性的目的。與傳統(tǒng)干預(yù)神經(jīng)活性的方法相比，光遺傳學(xué)技術(shù)可以通過(guò)光學(xué)方法無(wú)損傷地精準(zhǔn)控制特異神經(jīng)元的活動(dòng)；其具有時(shí)空精確性（可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)別的精準(zhǔn)操控、對(duì)特定細(xì)胞群有效）、雙向可調(diào)性（使用不同光譜的波段可興奮細(xì)胞、也可抑制細(xì)胞）、高可控性（改變光刺激的強(qiáng)度、頻率、脈寬、持續(xù)時(shí)間等可對(duì)靶細(xì)胞實(shí)現(xiàn)隨意的精準(zhǔn)調(diào)控）。

　　在研究中，江洪教授團(tuán)隊(duì)首先發(fā)現(xiàn)了一種光遺傳學(xué)抑制型關(guān)鍵元件——具有超極化作用的視蛋白Arch。該團(tuán)隊(duì)進(jìn)而利用病毒轉(zhuǎn)染的方式，成功將一個(gè)名為“ArchT”（Arch的變體，對(duì)光的敏感性增加到Arch的三倍）的光敏感通道蛋白表達(dá)于心臟交感神經(jīng)節(jié)上。研究人員發(fā)現(xiàn)，使用560~580nm的無(wú)線單色激光瞬時(shí)光照刺激時(shí)，被表達(dá)的心臟交感神經(jīng)節(jié)的功能會(huì)被顯著抑制；而持續(xù)性光照，可對(duì)該功能產(chǎn)生強(qiáng)化、延長(zhǎng)的抑制作用；這種強(qiáng)化的抑制作用還是可逆的，在光照結(jié)束后心臟交感神經(jīng)節(jié)的功能可逐漸恢復(fù)至基礎(chǔ)狀態(tài)。這一研究證實(shí)，利用光遺傳學(xué)技術(shù)，可有效抑制心臟交感神經(jīng)功能和活性，達(dá)到防治惡性室性心律失常的效果。

　　余鋰鐳副教授解釋說(shuō)，光敏感通道蛋白“ArchT”在感受到特殊的黃綠光照刺激時(shí)，會(huì)產(chǎn)生外向的質(zhì)子流，讓細(xì)胞膜超級(jí)化，從而迅速抑制心臟交感神經(jīng)的細(xì)胞活性。這樣，打開或關(guān)閉黃綠光照，心臟交感神經(jīng)的神經(jīng)元就可以像燈泡一樣被簡(jiǎn)單的打開或者關(guān)閉，這就相當(dāng)于給過(guò)度活躍的心臟交感神經(jīng)系統(tǒng)裝上了“光控”開關(guān)，這一機(jī)制已在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中被證實(shí)有效。該項(xiàng)研究的論文一個(gè)月前已被國(guó)際著名心血管病JACC（《美國(guó)心臟病學(xué)學(xué)院心血管介入雜志》）審稿接受。

　　根據(jù)這一研究成果，江洪教授團(tuán)隊(duì)還申請(qǐng)了“一種基于光遺傳學(xué)技術(shù)的小型植入式無(wú)線神經(jīng)調(diào)控系統(tǒng)”的專利。這種植入式刺激器大小約10-25mm3、重約20–50mg，可通過(guò)微創(chuàng)手術(shù)植入心臟交感神經(jīng)上，并可以在體外移動(dòng)端（如智能手機(jī)）上利用藍(lán)牙調(diào)控其開關(guān)。專家預(yù)計(jì)，這一專利如能盡快轉(zhuǎn)化使用，可大幅降低全球惡性室性心律失?；颊甙l(fā)生心臟性猝死的風(fēng)險(xiǎn)。