心血管系統解剖整合胚胎學、分子生物學、血流動力學與臨床介入，是器官系統中病理負擔最大者，占全球死亡約 1/3。
一、心臟胚胎發育
- E16-18 心管形成（cardiac crescent → heart tube），由 FHF（first heart field）貢獻左心室、部分心房
- SHF（second heart field）：Isl1⁺ 前驅貢獻右心室、流出道、心房部分（Cai et al., 2003, Dev Cell; Buckingham 2005）
- 心管彎曲（looping）：左右不對稱由 nodal cilia 決定（Kartagener / heterotaxy）
- 房室間隔：primary & secondary septum（foramen ovale、卵圓孔）；完整分隔靠 endocardial cushion
- 流出道分隔：aorticopulmonary septum 源自神經嵴（cardiac neural crest），缺陷致 persistent truncus arteriosus、Tetralogy of Fallot、DiGeorge syndrome 22q11.2 del
- Key TFs：NKX2-5、GATA4、TBX5（Holt-Oram）、MEF2C、HAND1/2、ISL1
二、先天性心臟病分子
- VSD：最常見，membranous > muscular
- ASD：ostium secundum、primum
- TOF：VSD + 主動脈跨越 + 肺動脈狹窄 + RV 肥厚；JAG1/NOTCH1/22q11
- Transposition of Great Arteries (TGA)：aorticopulmonary septum 螺旋失敗
- HLHS：左心室發育不全
- Coarctation：主動脈縮窄（Turner 20-40%）
- PDA：出生後 ductus 未關閉，Indomethacin 促關閉
三、心肌細胞生物學
- Cardiomyocyte：有限再生（年更新 0.5-1%, Bergmann et al., 2009, Science 利用 ¹⁴C 測年）
- Sarcomere 病變：HCM（MYH7、MYBPC3 >60%）；DCM（TTN truncating 25%, LMNA）；ARVC（desmosome 蛋白 PKP2、DSG2、DSP）
- iPSC-CM：疾病建模、藥物心毒性（hERG、Nav1.5）
- Cardiosphere / Mesenchymal stem cell 療法：臨床試驗結果混合
- Direct reprogramming：Gata4/Mef2c/Tbx5 將 fibroblast 轉為 CM（Ieda 2010 Cell）
四、心電生理分子
- SA node：HCN4 (I_f "funny current") + Cav1.3 + Cav3.1 驅動自發去極化；竇房結功能障礙（SND）與 HCN4 突變
- AV node：延遲傳導（Cav1.2 L-type 為主，無 fast Na current）
- 心肌 AP phases：0 (Nav1.5) → 1 (Ito, KCND3) → 2 plateau (Cav1.2 + Iks) → 3 (Ikr, KCNH2/hERG + Iks, KCNQ1) → 4
- LQTS：LQT1 (KCNQ1)、LQT2 (KCNH2)、LQT3 (SCN5A GoF)
- Brugada：SCN5A LoF
- AF：PITX2、肺靜脈異位起搏
五、心肌動作電位與 EC coupling
- DHPR (Cav1.2) → Ca²⁺ 入 → RyR2 → CICR → myofilament
- SERCA2a / Phospholamban：舒張（lusitropy），β-AR→PKA 磷酸化 PLB 解抑制
- NCX（Na/Ca exchanger）：Ca²⁺ 主要外排；逆向模式增加可致 Ca²⁺ 超載
- Catecholaminergic polymorphic VT (CPVT)：RyR2 GoF
六、血管生物學
- Endothelium 為最大內分泌器官：NO（eNOS）、PGI2、ET-1、vWF、TF
- NO-cGMP：Furchgott 1980, 1998 Nobel；sildenafil 抑制 PDE5
- Angiogenesis：VEGF-A/VEGFR2、Notch (Dll4/Jagged1) tip-stalk cell、Bevacizumab 抗 VEGF
- Atherosclerosis：LDL 內皮下沉積、OxLDL、巨噬細胞吞噬 → foam cell → fatty streak → fibrous plaque → vulnerable plaque；Ross 1999 NEJM inflammation hypothesis；CANTOS trial（Ridker 2017, anti-IL-1β canakinumab 減少 MI）
- PCSK9 inhibitor：evolocumab、alirocumab；PCSK9 LoF 自然保護突變
- Genetic dyslipidemia：LDLR (FH)、APOB、PCSK9、APOE、LPA
七、心衰竭分子病理
- HFrEF：EF <40%，neurohormonal activation（RAAS、SNS）；治療四柱石：ACEi/ARNI、β-blocker、MRA、SGLT2i（Paradigm-HF, DAPA-HF, EMPEROR-Reduced）
- HFpEF：EF ≥50%，心肌肥厚、纖維化、舒張功能障礙、微血管功能異常；SGLT2i（EMPEROR-Preserved, DELIVER）
- Pressure-volume loop 分析 contractility、compliance
八、冠狀循環與介入
- 冠狀血流：舒張期為主（left coronary）
- FFR（fractional flow reserve）：<0.80 行 PCI
- DES（drug-eluting stent）：sirolimus、everolimus
- CABG vs PCI：SYNTAX score、multi-vessel/diabetic
九、主動脈疾病
- Aortic dissection：intima 撕裂 → false lumen；Stanford A/B
- AAA：elastin 降解、MMP 活化、動脈壁重塑
- 結締組織病：Marfan（FBN1）、Loeys-Dietz（TGFBR1/2）、vEDS（COL3A1）
十、電生理解剖
- WPW：accessory pathway bypass AV node，delta wave；射頻消融治癒
- AF ablation：pulmonary vein isolation（Haïssaguerre 1998 NEJM）
- CRT：LBBB、寬 QRS、低 EF
十一、影像
- Echocardiography：2D、Doppler、strain imaging、3D
- Cardiac MRI：LGE（late gadolinium enhancement）評估纖維化與瘢痕；T1 mapping
- CCTA：冠脈 CT、FFR-CT 非侵入功能評估
- PET-CT：存活心肌評估、amyloid、sarcoid