建立果蝇心肌细胞动作电位模型以研究其功能和表现

昆虫拥有节律活跃的管状心脏，尽管大体结构不同，但与哺乳动物心脏表现出显著的相似性。对果蝇的研究，黑腹果蝇的研究表明两者在分子和发育上有显著的相似之处。在昆虫和哺乳动物(如锡人)之间，心脏发育的关键基因是同源的，这是心肌细胞生理学的关键成分，包括离子通道、泵和交换器。

因此，研究果蝇心脏可以为研究哺乳动物心脏的功能提供宝贵的见解，但这种潜力几乎没有被实现。调查的果蝇心脏几乎只关注通过心电图(ECG)测量的幼虫心脏输出，而忽略了细胞水平。然而，心脏细胞能够表现出巨大的可塑性和冗余性，因此仅了解总体输出还不足以描述药物靶点分子网络变化的影响。因此，要实现潜力果蝇对于基因筛选和药物发现来说，从分子和细胞到器官/系统的所有层次的特征都是必不可少的。

该学生项目的目的是通过应用现有技术(如细胞内清晰记录、计算建模)和新技术(如全细胞斑块)来表征和生成心肌细胞动作电位模型，以研究心脏的电特性。用一个模型果蝇心脏，基于详细的电气和机械特征，它将有可能使用大规模的基因筛选，对心脏功能和候选药物取代脊椎动物需求的可能影响做出关键的见解。这些见解可以用来指导后续的脊椎动物研究，从而减少用于这类研究的动物数量。

该奖学金与英国心脏基金会(BHF)共同授予。