ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเนื้อเยื่อไขมันและเซลล์ประสาทที่เห็นอกเห็นใจก่อให้เกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ

การศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ใน Cell Reports Medicine ค้นพบความเชื่อมโยงระหว่างความถี่ของเหตุการณ์หยุดหายใจขณะหลับในระยะการเคลื่อนไหวตาอย่างรวดเร็ว (REM) กับระดับของความบกพร่องของความจำทางวาจาในผู้สูงอายุที่มีความเสี่ยงต่อการเกิดโรคอัลไซเมอร์ ความจำทางวาจาหมายถึงความสามารถในการรับรู้ในการจดจำและเรียกคืนข้อมูลที่นำเสนอในรูปแบบวาจาหรือลายลักษณ์อักษร และมีความเสี่ยงต่อโรคอัลไซเมอร์เป็นพิเศษ

การศึกษาวิจัยโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากประเทศจีนได้ตรวจสอบความเชื่อมโยงอิสระระหว่างเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจและระบบประสาทซิมพาเทติกกับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะโดยใช้เซลล์ไขมัน เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ และเซลล์ประสาทซิมพาเทติกที่เพาะเลี้ยงร่วมกันในหลอดทดลอง พวกเขาพบว่าแกนของเนื้อเยื่อไขมันและระบบประสาทมีบทบาทสำคัญในการเกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ

ความผิดปกติในการสร้างและการนำกระแสไฟฟ้าอันเนื่องมาจากความผิดปกติทางไฟฟ้าหรือโครงสร้างในหัวใจอาจนำไปสู่ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ ความผิดปกติเหล่านี้อาจเป็นทางพันธุกรรมหรือเกี่ยวข้องกับโรคหัวใจที่เกิดขึ้นภายหลัง การศึกษาวิจัยแสดงให้เห็นว่าเซลล์ประสาทซิมพาเทติกมีบทบาทสำคัญในการเกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ การทำงานของวงจรไฟฟ้าที่ผิดปกติและการรบกวนการกลับขั้วของโพรงหัวใจอันเนื่องมาจากการกระตุ้นระบบประสาทซิมพาเทติกที่ไม่เหมาะสมมีความเกี่ยวข้องกับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแบบห้องล่างเต้นผิดจังหวะและหัวใจเต้นเร็ว ภาวะหัวใจห้องบนเต้นผิดจังหวะ และแม้แต่ ภาวะหัวใจตาย

การศึกษาวิจัยล่าสุดยังแสดงให้เห็นอีกด้วยว่าเนื้อเยื่อไขมันของเยื่อหุ้มหัวใจ มีความสัมพันธ์อย่างมากกับการเกิด ภาวะหัวใจห้องบนเต้นผิดจังหวะ ภาวะหัวใจห้องล่างเต้นผิดจังหวะ และ ภาวะหัวใจห้องล่างเต้นเร็ว นอกจากนี้ เนื่องจากเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจอยู่ติดกับกล้ามเนื้อหัวใจโดยไม่มีเนื้อเยื่อคั่นระหว่างการสัมผัส ไซโตไคน์และอะดิโปไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบซึ่งหลั่งออกมาจากเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจจึงสามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างไฟฟ้าและหัวใจได้ อย่างไรก็ตาม ยังไม่ชัดเจนว่าเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจและเซลล์ประสาทซิมพาเทติกมีปฏิสัมพันธ์กันหรือไม่ และปฏิสัมพันธ์ของทั้งสองส่งผลต่อภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะอย่างไร

เกี่ยวกับการศึกษา ในการศึกษานี้ นักวิจัยหลีกเลี่ยงข้อจำกัดที่เกิดจากการขาดแบบจำลองที่เหมาะสมของโรคในมนุษย์ และความยากลำบากในการได้รับและขยายพันธุ์เนื้อเยื่อหัวใจ ประสาท และไขมันในปริมาณที่เพียงพอโดยการสร้างเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์ไขมัน และเซลล์ประสาทซิมพาเทติกในหลอดทดลองจากเซลล์ต้นกำเนิด และสร้างแบบจำลองของการเพาะเลี้ยงร่วมกันเพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจและเซลล์ประสาทซิมพาเทติก และผลกระทบที่มีต่อเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ

ตัวอย่างพลาสมาจากหลอดเลือดดำส่วนปลายและไซนัสหลอดเลือดหัวใจของผู้เข้าร่วม 53 ราย รวมถึงกลุ่มควบคุมที่มีสุขภาพดีและผู้ป่วยที่มีภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะแบบพารอกซิสมาลหรือต่อเนื่อง นอกจากนี้ ยังได้มีการรวบรวมเนื้อเยื่อไขมันของเยื่อหุ้มหัวใจจากผู้ป่วยที่มีภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะเรื้อรังซึ่งได้รับการผ่าตัดเปิดหัวใจ

เซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพของมนุษย์และเซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพที่เหนี่ยวนำซึ่งได้มาจากเซลล์ต้นกำเนิดไขมัน เซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนของมนุษย์และไฟโบรบลาสต์ของตัวอ่อนถูกนำมาใช้เพื่อสร้างสายเซลล์และวัฒนธรรม มีการใช้กลยุทธ์การเหนี่ยวนำแบบต่อเนื่องเพื่อสร้างเซลล์ประสาทซิมพาเทติก โดยเซลล์ประสาทได้มาจากเซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพของมนุษย์แล้วเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเซลล์ไขมัน

เซลล์ต้นกำเนิดไขมันได้รับการเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเซลล์ไขมันเพื่อเพาะเลี้ยงเซลล์ไขมันและได้เนื้อเยื่อไขมันของเยื่อหุ้มหัวใจ มีการใช้ปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรสแบบถอดรหัสย้อนกลับเชิงปริมาณ (qRT-PCR) เพื่อวัดการแสดงออกของเครื่องหมายเนื้อเยื่อไขมันสีขาว น้ำตาล และเบจ เทคนิคการแยกความแตกต่างของโมโนเลเยอร์สองมิติถูกนำมาใช้เพื่อรับเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจจากเซลล์ต้นกำเนิดพหุศักยภาพของมนุษย์

ผลลัพธ์ ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจที่เพาะเลี้ยงด้วยเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจและเซลล์ประสาทซิมพาเทติก แต่ไม่มีเซลล์ทั้งสองชนิด แสดงความผิดปกติทางไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ ฟีโนไทป์ของภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ และความผิดปกติในการส่งสัญญาณไอออนแคลเซียม (Ca2+)

นอกจากนี้ การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าเลปตินที่หลั่งออกมาจากเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจสามารถกระตุ้นการปล่อยนิวโรเปปไทด์ Y โดยเซลล์ประสาทซิมพาเทติกได้ เปปไทด์ประสาทนี้จะจับกับตัวรับ Y1 บนกล้ามเนื้อหัวใจและทำให้เกิดความผิดปกติของจังหวะการเต้นของหัวใจโดยส่งผลต่อการทำงานของแคลเซียม/แคลโมดูลินดีเพนเดนต์โปรตีนไคเนส II (CaMKII) และตัวแลกเปลี่ยนโซเดียม (Na2+)/แคลเซียม (Ca2+)

สรุป โดยรวมแล้ว ผลลัพธ์บ่งชี้ว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างเนื้อเยื่อไขมันเยื่อหุ้มหัวใจและเซลล์ประสาทซิมพาเทติกทำให้เกิดลักษณะการเต้นของหัวใจผิดปกติในกล้ามเนื้อหัวใจ การศึกษาพบว่าฟีโนไทป์นี้เกิดจากการกระตุ้นเซลล์ประสาทซิมพาเทติกโดยเลปตินที่หลั่งออกมาจากเซลล์ไขมัน ทำให้เกิดการปลดปล่อยนิวโรเปปไทด์ Y นิวโรเปปไทด์นี้จะจับกับตัวรับ Y1 และส่งผลต่อกิจกรรมของ CaMKII และตัวแลกเปลี่ยน Na2+/Ca2+ ทำให้เกิดจังหวะการเต้นของหัวใจผิดปกติ