心脏疾病是人类的第一杀手， 每年约有两千万的人死于心脏疾病。心脏疾病的主要表现为心脏的收缩和舒张功能减弱从而无法满足机体本身正常的血氧需求。心脏的收缩和舒张能力主要取决于心肌的节律性收缩和放松。所以研究心肌的结构和功能成为了研究心脏疾病的重要手段之一。新鲜获取的心肌组织是最适合进行心肌结构和功能研究的对象。大鼠和小鼠因为其具有低成本、易于操控基因型、较短的成长周期、利于获得新鲜心肌组织等优势成为心脏研究的主要模式动物。但是大鼠和小鼠的心脏研究发现其并不能很理想的转化到人的心脏。造成这种物种间差异的一大原因是大鼠和小鼠的心脏与人的心脏具有显著的差异。由于生理和形态学上的高低一致性(图1)，猪的心脏成为了研究人类心脏里最适宜的模式生物。而且人类历史上第一个异种心脏移植供体就是猪的心脏[1]。但由于受到价格昂贵 (比如猪的心肌组织) 或者样品稀缺 (人的心肌组织) 等局限性，大型哺乳动物心肌的生理病理的研究大多数来自于预先冷冻后融化的肌肉组织。但研究者对于冷冻保存是否会影响动物心肌的结构和功能却知之甚少。
该研究利用同步光源小角X射线衍射、电子显微镜以及肌肉收缩力等方法揭示了液氮冷冻低温保存对猪心肌组织的结构和功能的影响微乎及微，从而证明了从液氮冷冻低温保存后再融化的肌肉组织获得的数据是值得信赖和具有代表性的。
在这篇文章中作者利用了多种技术进行比较，从而了解了新鲜的和液氮冷冻低温保存的猪的心肌组织的结构和功能的差异性。具体来讲，作者利用了同步光源小角X射线衍射技术来进行对比新鲜的和冷冻后融化的心肌组织在溶液中的结构的变化。同步光源小角X射线衍射是唯一一个可以在接近生理状态下的检测肌肉里边肌球蛋白结构变化的技术[3]。作者发现新鲜的和冷藏的心肌组织都可以产生非常类似的X射线图谱(图2A&B)，从而证明液氮冷冻低温保存能够有效完整地保存肌肉的结构。作者后续又利用了电子显微镜研究了在脱水状态下新鲜的和冷藏的心肌组织的肌小节结构(图-2C&D)再次证明了上述结论。接下来作者又进行了新鲜的和冷藏的心肌组织的收缩能力的测试。结果证明了新鲜的和冷藏的心肌组织都具有相同的收缩力和钙离子浓度关系(图2E,F & G)，从而证明了液氮冷冻低温保存再融化的过程并不影响心肌组织的功能。
图2 A-B新鲜的液氮冷冻低温保存的猪心脏肌肉X射线图谱；C-D新鲜的液氮冷冻低温保存的猪心脏肌肉电子显微镜图像。E-G新鲜的液氮冷冻低温保存的猪心脏肌肉在不同钙离子浓度下的收缩力示意图。
（图源：Ma, et al., JGP, 2023）
此篇文章虽然立意简单，但却具有重要的科学、伦理学和经济学意义。首先关于此前大多数的人类心脏心肌组织的生理学、病理学的研究都是在预先冷冻再融化的心肌组织上进行的，此篇文章第一次系统的、量化的证明了液氮冷冻低温保存可以有效的保存心肌组织的结构和功能，从而为以往的研究发现的准确性提供了重要的支撑证据。其次由于大型哺乳动物的心脏体积大，可以在同一个生物样本上获得大量的实验样品从而进行多次的不同条件的实验，因此可以有效的避免小鼠或大鼠在实验中因不同个体的个体差异性所带来的实验误差，从而最终获得更加稳定一致的实验结论。最后此篇文章的发现可以启发研究者减少对于新鲜样品的依赖性，激励研究者储存冷冻的心肌组织从而减少实验动物的用量并减少动物购买或培养的费用。
