你一生的起点：第一次心跳 | Nature视频

上一秒，一切平静，下一秒，心脏开始了跳动，并将进行持续一生的节奏，从肾上腺素飙升到精疲力尽，直到生命终结。

在脊椎动物胚胎发育的过程中，其心脏组织早在有需要之前就开始跳动了。那么，发育中的心脏是如何协调这第一次跳动的呢？研究人员使用显微镜和会发光的荧光蛋白，在这个关键的发育节点观察了斑马鱼胚胎，并对整个过程进行了实时研究。

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视频文字稿：

这个小心脏马上要开始第一次跳动……

此刻，一小团发育中的细胞将开始拍打持续一生的节奏。但为何是现在？是什么让心脏在这个重要时刻开始跳动？这些细胞又是如何开始同步收缩的？

每个心脏只有一次机会开始第一次跳动，所以科学家用显微镜、荧光蛋白、斑马鱼胚胎以及大量耐心来研究这个关键时刻。

这些是斑马鱼胚胎，每个只有不到1毫米长，它们的心脏在受精后20小时便开始跳动，此时发育中的生物体还不需要心脏的功能。为了可视化心跳过程，团队使用会根据周围环境发光的荧光蛋白。

这里的粉色荧光蛋白代表了会引发钙离子峰的电压尖峰，绿色的是钙离子峰。正是这种钙离子峰导致了细胞收缩。

成年鱼的心跳受到起搏区域的控制，这组细胞控制着心脏其余部分的收缩速度。但对于最初的心跳，团队没有发现明显的起搏细胞。不同胚胎用来启动心跳的细胞不同，它们通过一种波状模式触发周围细胞。

在这个实验中，从图像左下细胞发出的脉冲，传到了整个心脏。但当研究人员让这些细胞沉默时，这个区域的细胞就会成为每次脉动的起点。

那么是什么启动了整个过程？链式反应是如何开始的？答案是：可能没有什么特别机制。

或许随着这些细胞在发育胚胎中逐渐成熟，它们对电信号也更敏锐。一段时间后，它们对周围组织内的天然电噪声非常敏感，部分细胞便开始随机激活。这会激活相邻细胞，以此类推，脉冲便第一次传到了整个心脏。久而久之，一个稳定的节奏便形成了。

团队认为这便是最初心跳的由来，以一种很偶然的方式，与成年心脏严格受控的节奏很不一样。

理解这个关键的发育节点或有助于研究有先天性心脏病的胚胎究竟哪里出了问题，也可以用于改造能植入受损心脏的干细胞，这些干细胞需要与患者自己的心脏组织保持相同的节奏。

心脏在一生中会持续工作，从肾上腺素飙升到精疲力尽，直到生命终结。但如果没有第一次心跳，一切就不会发生。

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