猿类心脏结构与人类有什么不同？

UBC奥肯那根大学的研究人员发现了人类心脏结构的新见解，揭示了它的进化史。这项研究提高了对心脏发育及其对治疗心脏病的意义的理解。

　　

来自UBC奥肯那根和斯旺西大学的一个国际研究小组通过将人类的心脏与其他类人猿的心脏进行比较，发现了人类进化的新见解。

波士顿大学健康与运动科学学院的博士生Bryony Curry解释说，当人类进化到长距离旅行，可能会打猎时，其他类人猿则发展到满足他们周围森林环境的需要，如果过热就会去寻找阴凉的地方。

人类更大的双足运动能力和更大的大脑是解释人类与其共同祖先进化分歧的两块拼图。

现在，通过一项比较研究，研究人员检查了人类心脏和几种灵长类动物心脏之间的差异，他们认为他们可能已经发现了灵长类动物和人类心脏如何随着时间的推移而适应不同的另一个难题。

本周发表在《Communications Biology》上的这项国际研究将人类的心脏与黑猩猩、红毛猩猩、大猩猩和倭黑猩猩的心脏进行了比较。这些非人类的类人猿与人类共享了超过98%的DNA，使它们成为人类最接近的进化亲戚。

这些非人类的类人猿在非洲和欧洲动物园的野生动物保护区受到照顾。在常规的兽医程序中，研究小组使用超声心动图——一种心脏超声波——来产生类人猿左心室(心脏的左下腔)的图像。

Curry解释说:“健康人的左心室相对平滑，肌肉紧凑，而非人类的类人猿的左心室更像网状的网状结构。这种差异在心脏的顶端或底部最为明显，我们发现非人类类人猿的小梁大约是人类的四倍。”

研究小组还检查了心脏的扭曲和旋转。当心脏收缩时，它会变形，然后弹回原来的形状。研究人员使用一种称为斑点跟踪超声心动图的成像技术测量了这种变形和运动速度，这种技术可以追踪心脏组织收缩和松弛时的斑点模式。

“我们发现心脏小梁的程度与心脏变形、旋转和扭曲的程度有关，”Curry说。“我们观察到，在小梁最少的人类中，心脏的功能最大。这一发现支持了我们的假设，即人类心脏可能是从其他非人类类人猿的结构进化而来的，以满足我们独特生态位的更高要求。”

Curry解释说，与其他类人猿相比，人类的大脑更大，身体也更活跃，这意味着更高的代谢需求。这就需要一颗能够向身体输送大量血液的心脏。更高的血流量也有助于人体降温，因为靠近皮肤的血管扩张——观察到皮肤潮红——并将热量散发到空气中。

“从进化的角度来看，我们的研究结果表明，人类心脏受到了选择性压力，以适应直立行走和管理热应激的要求，”波士顿大学健康与社会发展学院研究副院长罗伯特·斯维夫博士补充说。“目前尚不清楚的是，非人类类人猿的心脏结构更小，它们是如何适应自己的生态位的。也许这是祖先心脏的一种退化结构，尽管在自然界中形式通常是起作用的。”

Left ventricular trabeculation in Hominidae: divergence of the human cardiac phenotype