“鹏城云脑”助力科学家搭建心脏数学模型

科技日报记者 罗云鹏

10月13日，记者从鹏城实验室获悉，该实验室宋震团队联合加利福尼亚大学洛杉矶分校医学院团队共同完成“心脏疤痕组织中的成纤维细胞直接调控心脏兴奋性和心律失常”研究。其中基于“鹏城云脑”大科学装置提供的强大算力，宋震团队成功搭建心脏数学模型并开展大规模仿真计算，为该研究提供理论支持，展现出“鹏城云脑”在赋能生命健康领域科学前沿创新潜力和在多领域科学计算中的示范作用。相关研究成果近期发表在《科学》期刊上。

心脏病是全球主要健康问题之一，心律失常作为心脏疾病的常见并发症，是医学研究的焦点。

据介绍，该研究主要关注心脏疤痕组织中成纤维细胞对心脏兴奋性的影响。受损的心肌组织在患者心脏病变后被成纤维细胞组成的疤痕所取代，而成纤维细胞通常被认为具有电惰性，不直接参与心脏节律的调控。

“我们通过生物实验和数学建模仿真相结合的方法证实，成纤维细胞可以与心肌细胞发生电耦合，并且提出了间隙连接和接触耦合协同作用导致该现象发生的创新理论机制。”宋震介绍，目前由于对疤痕相关心律失常的治疗会产生额外的疤痕，该项研究中揭示的疤痕对心律失常恶化的潜在风险，令现行治疗策略可能需要被重新评估。

据悉，该研究成果得到在《科学》同期刊登的评论文章评价。该评论文章指出，这一研究发现可能会改变对心脏连接性和心律失常发生机制的理解，对心脏病患者的管理可能具有深远的影响。

此外，被誉为“美国诺贝尔奖”的拉斯克奖管理机构亦在其官方平台特别推荐了该项研究成果。