长久以来，一个医学谜题困扰着科学界：为什么癌症很少发生在心脏？尽管心脏血液供应丰富，但无论是原发性心脏肿瘤还是从其他部位转移来的继发性肿瘤都极为罕见。传统解释多集中于生化微环境。

2026年4月23日，意大利里雅斯特大学Serena Zacchigna团队在Science在线发表题为Mechanical load inhibits cancer growth in mouse and human hearts的研究论文，该研究提出了一个全新的物理解释：心脏持续不断的规律性搏动所产生的机械力，本身就是一道强大的抗癌屏障。

物理屏障的发现：当心跳停止，癌症开始

研究团队首先利用基因工程小鼠模型证实，即使在强致癌基因突变下，心脏也几乎不发生肿瘤。为探究机械力的作用，他们设计了一个巧妙的“心脏异位移植”模型：将供体小鼠的心脏移植到受体小鼠颈部，连接大血管使其获得血液供应，但由于不参与体循环，这颗心脏的左心室几乎不承担泵血负荷，即“机械卸载”。

结果令人震惊：在这颗不跳动的心脏上，肺癌、肠癌细胞迅速增殖形成肿瘤。相反，在正常搏动的心脏组织中，癌细胞生长则受到强烈抑制。这一发现在可精确控制机械负荷的工程化心肌组织中也得到验证。

从物理力到基因开关：揭示完整的抗癌信号通路

机械力如何转化为抑制细胞增殖的生化指令？研究通过空间转录组学等技术发现，心脏转移灶的癌细胞存在一套独特的基因表达模式，其特征是染色质压缩程度降低、开放性增加，这是一种与增殖抑制相关的表观遗传状态。关键在于，研究找到了连接物理力与此状态的“传感器”：Nesprin-2蛋白。它位于细胞核膜，能将细胞质感受到的机械牵张力传递至细胞核内部。

最终实验提供了决定性证据：当敲低肺癌细胞的Nesprin-2后，再将其植入正常搏动的小鼠心脏，这些细胞仿佛“感觉”不到机械力，其染色质不再发生抑制性的表观遗传改变，最终形成巨大的肿瘤。这完美证明了Nesprin-2是将心脏搏动的机械信号转换为抗癌指令的核心分子开关。

抑制心脏中癌细胞增殖的关键机制（图源自Science）

范式转换与未来前景

这项研究不仅为“心脏为何不易患癌”这一百年谜题提供了一个简洁而优雅的物理解答，更开启了“机械肿瘤学”的新范式。它证明，物理力学信号本身可以直接调控细胞表观遗传状态，决定其命运。这为未来癌症治疗提供了革命性的思路：是否可以设计药物模拟机械力的信号，或在其他组织中施加类似的机械刺激，从而抑制肿瘤生长？心跳的力量，不仅维系生命，或许也默默守护着生命。

参考消息：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads9412