ศึกษาเกี่ยวกับฮอร์โมน

ทีมงานได้สร้างระบบการถ่ายภาพเรืองแสงชนิดใหม่ที่ช่วยให้พวกเขาใช้แสงเพื่อดูว่าหัวใจของหนูตอบสนองต่อฮอร์โมนและสารสื่อประสาทแบบเรียลไทม์อย่างไร หนูทดลองได้รับสารนอร์อะดรีนาลีนหรือที่เรียกว่านอเรพิเนฟริน Noradrenaline เป็นทั้งสารสื่อประสาทและ ฮอร์โมน ที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนอง "สู้หรือหนี" ของร่างกาย ผลการวิจัยพบว่าหัวใจของหนูตัวผู้และตัวเมียตอบสนองอย่างสม่ำเสมอในครั้งแรกหลังจากได้รับนอร์อะดรีนาลีน อย่างไรก็ตาม หัวใจของผู้หญิงบางส่วนกลับสู่ภาวะปกติได้เร็วกว่าหัวใจของผู้ชาย ซึ่งทำให้เกิดความแตกต่างในกิจกรรมทางไฟฟ้าของหัวใจ Jessica L. Caldwell ผู้เขียนคนแรกของการศึกษากล่าวว่า "ความแตกต่างของกิจกรรมทางไฟฟ้าที่เราสังเกตเห็นเรียกว่าการรีโพลาไรเซชันในหัวใจผู้หญิง การรีโพลาไรเซชันหมายถึงการที่หัวใจรีเซ็ตระหว่างการเต้นของหัวใจแต่ละครั้ง และมีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะบางประเภท" คาลด์เวลล์เป็นนักวิชาการหลังปริญญาเอกในภาควิชาเภสัชวิทยาแห่งคณะแพทยศาสตร์ UC Davis "เราทราบดีว่ามีความแตกต่างทางเพศในความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะบางประเภท การศึกษาเผยให้เห็นถึงปัจจัยใหม่ที่อาจส่งผลต่อความไวต่อภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะที่แตกต่างกันระหว่างชายและหญิง" คาลด์เวลล์กล่าว โรคหัวใจเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้น ๆ ในสหรัฐอเมริกา โรคหัวใจเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้น ๆ ของทั้งชายและหญิงในสหรัฐอเมริกา คิดเป็นประมาณ 1 ในทุก ๆ 4 ของการเสียชีวิตของผู้ชาย และ1ในทุก ๆ 5 ของการเสียชีวิตของผู้หญิงในปี 2020 แม้จะมีผลกระทบต่อทั้งสองเพศ แต่การวิจัยด้านหทัยวิทยาได้ดำเนินการในอาสาสมัครเพศชายเป็นส่วนใหญ่ ในการศึกษานี้ นักวิจัยสนใจที่จะพิจารณาปัจจัยที่อาจส่งผลต่อภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะเป็นความผิดปกติของหัวใจชนิดหนึ่งที่แรงกระตุ้นไฟฟ้าที่ควบคุมการเต้นของหัวใจทำงานไม่ถูกต้อง มีผลกระทบระหว่าง 1.5% ถึง 5% ของประชากร วิธีการ ระบบการสร้างภาพแบบใหม่นี้ใช้เมาส์ที่เรียกว่า CAMPER mouse ซึ่งได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมให้เปล่งแสงระหว่างปฏิกิริยาทางเคมีที่เฉพาะเจาะจงมากในหัวใจ นั่นคือการจับแคมป์ โมเลกุลของค่าย (ตัวย่อของ cyclic adenosine 3',5; -monophosphate) เป็นตัวกลางในการส่งสารที่เปลี่ยนสัญญาณจากฮอร์โมนและสารสื่อประสาท รวมทั้งนอร์อะดรีนาลิน ไปสู่การกระทำจากเซลล์หัวใจ สัญญาณไฟจากเมาส์ CAMPER จะถูกส่งโดยไบโอเซนเซอร์ที่ใช้การถ่ายโอนพลังงานเรโซแนนซ์เรืองแสง (FRET) สัญญาณ FRET นี้สามารถรับได้ด้วยความเร็วสูงและความละเอียดสูงโดยระบบภาพใหม่ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับหัวใจ สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยสามารถบันทึกปฏิกิริยาของหัวใจต่อนอร์อะดรีนาลีนได้แบบเรียลไทม์ พร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมทางไฟฟ้า วิธีการถ่ายภาพใหม่นี้เผยให้เห็นความแตกต่างในการสลายแคมป์ในหนูตัวเมียและตัวผู้ และความแตกต่างที่เกี่ยวข้องในกิจกรรมทางไฟฟ้า รวมทั้งหนูตัวเมียนำไปสู่การค้นพบ นักวิจัยไม่ได้วางแผนที่จะศึกษาการตอบสนองทางเพศตามที่ Crystal M. Ripplinger ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษากล่าว แต่นักวิจัยเริ่มเห็นรูปแบบของปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน ซึ่งทำให้พวกเขาตระหนักว่าความแตกต่างนั้นขึ้นอยู่กับเพศ Ripplinger วิศวกรไฟฟ้าและชีวการแพทย์ เป็นศาสตราจารย์ในภาควิชาเภสัชวิทยา เมื่อเธอเริ่มห้องทดลองที่โรงเรียนแพทย์ UC Davis เมื่อกว่าทศวรรษที่แล้ว เธอใช้สัตว์ตัวผู้เท่านั้น นั่นเป็นบรรทัดฐานสำหรับการวิจัยส่วนใหญ่ในเวลานั้น แต่เมื่อหลายปีก่อน เธอเริ่มรวมสัตว์ตัวผู้และตัวเมียในการศึกษาของเธอ "บางครั้งข้อมูลระหว่างสองเพศจะเหมือนกัน แต่ถ้าข้อมูลเริ่มแสดงความแตกต่าง สิ่งแรกที่เราทำคือดูความแตกต่างทางเพศ การใช้หนูทั้งตัวผู้และตัวเมียได้เปิดเผยเงื่อนงำของความแตกต่างที่เราไม่เคยสงสัยมาก่อน นักวิจัย กำลังตระหนักว่าคุณไม่สามารถอนุมานถึงทั้งสองเพศได้จากการศึกษาเพียงอย่างเดียว” Ripplinger กล่าว เธอตั้งข้อสังเกตว่าจากการศึกษาในปัจจุบัน ยังไม่ชัดเจนว่าความแตกต่างของแคมป์และกิจกรรมทางไฟฟ้าอาจหมายถึงอะไร “การตอบสนองของหนูตัวเมียอาจป้องกันได้ หรืออาจไม่ใช่ก็ได้ แต่การบันทึกไว้ว่ามีความแตกต่างที่วัดได้ในการตอบสนองต่อฮอร์โมนความเครียดนั้นมีความสำคัญ เราหวังว่าจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมในการศึกษาในอนาคต” Ripplinger กล่าว