人體各項生命活動的正常維持，都離不開血液循環(huán)系統(tǒng)輸送營養(yǎng)和代謝廢物，而給全身輸送血液的動力器官就是心臟?？梢哉f，心臟是人體的發(fā)動機。不過，你有沒有思考過，為什么心臟會長在我們身體的左邊呢？

為了解釋清楚這個問題，需要回到胚胎發(fā)育的過程中。

循環(huán)系統(tǒng)是正在發(fā)育的胚胎中第一個發(fā)揮功能的系統(tǒng)，心臟則是第一個發(fā)揮功能的器官。大約在胚胎形成后的第2～3周，中胚層左右兩側(cè)的心臟形成細(xì)胞發(fā)育為2個由肌細(xì)胞構(gòu)成的心管，2個心管隨后融合到一起，形成原始心管。大約在第4周，原始心管扭曲形成具有單個心房和單個心室的雙腔管。如果通過手術(shù)阻止左右兩側(cè)心臟形成細(xì)胞的融合，將會在身體的兩側(cè)形成分離的心臟。

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發(fā)育至此，胚胎心臟仍是左右對稱的。但由于心包內(nèi)的空間所限，原始心管隨著發(fā)育會形成S形的彎曲。而未來把血泵入主動脈的左心室此時就被扭到了左邊。不過，此時心臟雖然有了左右之分，但整體上仍是位于腹中線位置，并沒有位于身體的左邊。隨著心臟進一步的發(fā)育，也僅是心尖朝向身體左側(cè)，這種狀態(tài)的心臟稱為左位心。

究竟是什么讓心臟發(fā)育產(chǎn)生了方向性呢？研究發(fā)現(xiàn)，位于胚胎中軸線上原結(jié)位置的結(jié)細(xì)胞表面長有纖毛，這些纖毛的運動能讓胚胎外部的液體產(chǎn)生定向流動，從而激發(fā)了下游控制左右側(cè)特異生長的基因，產(chǎn)生了發(fā)育中的方向性。當(dāng)敲除與纖毛運動有關(guān)的基因時，小鼠體內(nèi)的器官便會左右隨機分布。

人類也是如此，人群中大約每10萬人中有1名是右位心，其中40%～50%并發(fā)心內(nèi)畸形，這些患者大多伴有原發(fā)纖毛運動障礙。此外，人群中還存在所有臟器的方向都與正常狀態(tài)的人相反的完全鏡面人，不過這些人一般沒有明顯異常。

本文摘編自《科學(xué)世界》2018年第6期。

作者 | 王天祥

新媒體編輯 | 張麗君

審核 | 周輝