T型Ca2+通道在心脏中的表达

电生理学研究表明心脏组织细胞主要存在L型和T型两种不同的Ca2 通道,其中T型Ca2 通道主要存在于正常成熟心脏的浦肯野纤维和起搏点细胞以及胚胎心室肌细胞,而正常成熟心肌细胞中存在很少,但在心脏肥大和心衰等心脏疾病的心肌细胞中表达明显增加,提示T型Ca2 通道与心脏正常节律的形成和心脏发育以及一些心脏疾病的发生与发展密切相关.     

二氮嗪对长时程低温保存大鼠心脏Fas/FasL蛋白表达的影响

本文旨在研究线粒体ATP敏感性钾(mitochondrial ATP-sensitive potassium channel,mitoKATP)通道开放剂二氮嗪(diazoxide,DE)对离体长时程低温保存的大鼠心脏促凋亡蛋白Fas和FasL表达的影响.利用Langendorff离体大鼠心脏灌注法,观察心脏在4 oC含或不含(对照组)DE的Celsior保存液保存8 h后,复灌期心脏作功量(rate-pressure product,RPP)变化情况,采用原位末端标记(TdT-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL)染色法检测心肌细胞凋亡和免疫组织化学方法检测Fas和FasL蛋白表达情况.结果显示,在Celsior保存液中加入DE(30 pmol/L),复灌期RPP的恢复率在多个复灌时间点上优于对照组;同时可降低长时程低温保存心脏心肌细胞凋亡指数,减少Fas和FasL蛋白的表达.DE的上述作用可被mitoKAxr通道特异性阻断剂5.羟基葵酸盐(5-hydroxydecanoate,5-HD)所取消.以上结果提示,DE可能通过激活mitoKATP通道来减少Fas和FasL蛋白表达,从而减轻大鼠心肌缺血/再灌注损伤后的心肌细胞凋亡.     

Ca2+对钠通道作用新发现

钠通道是参与心肌兴奋传导和维持心脏节律的重要物质。ca2+在心肌细胞的兴奋-收缩偶联中起重要     

肌浆网钙漏流与心力衰竭

钙离子在心脏兴奋-收缩偶联中发挥关键作用,全细胞钙浓度升高通过激活相关信号通路参与基因表达的调控已受到广泛的关注.肌浆网是心肌细胞重要的钙库,在维持细胞内钙稳态起非常重要的作用,是心肌兴奋-收缩偶联的关键因素.舒张期心肌细胞肌浆网RyR2通道活性增强,异常开放增加或关闭不全,钙离子异常释放,引起肌浆网钙漏流.心力衰竭时肌浆网功能障碍,越来越多的研究表明,心力衰竭尤其是在终末期,肌浆网钙漏流所介导的心肌细胞局部钙信号增强,从而引起心脏发生结构、功能的重构.本文就肌浆网钙漏流的发生机制及其在心力衰竭发生发展中的作用和研究进展进行简要综述,并提出展望,以期为临床心力衰竭的预防和治疗及有效药物的开发应用提供理论依据.     

心肌细胞发育过程中胞浆内钙稳态的调控

Ca^2＋信号是细胞和各器官生长发育、行使其生理功能的基础,维持心肌细胞的钙稳态是保持正常心脏功能的先决条件。作为在胚胎发育过程中最早出现并行使功能的器官,胚胎期心脏的形态结构发生了明显的变化,泵血功能不断增强,以适应不断增强的机体的生理需求。从胚胎到成年,心肌细胞的功能有非常大的改变,各钙离子通道的表达也发生明显变化。因此,发育早期心肌细胞的钙稳态调控与成熟心肌细胞有明显的不同,在发育过程中引起细胞收缩的Ca^2＋来源也有明显的变化。随着分子和细胞生物学研究的发展,以及胚胎干细胞体外分化模型的应用,人们对心肌细胞发育过程中钙稳态的调控有了进一步的认识。本文综述了早期心肌细胞发育过程中胞浆内钙稳态的变化,总结了早期心肌细胞钙稳态调控机制的最新研究进展。     

心肌细胞周期调控的研究进展

尽管分子心脏学在很多方面已经取得了较大的进展,但是有关心脏形成细胞的起源、诱导心脏发生的机理、胚胎期和成人期心肌细胞增殖的调控途径仍然不是很清楚.在最近的研究中,人们对心肌细胞周期调控已有所了解.主要就心肌细胞周期活动和成人心肌细胞发生的研究进展进行了综述.     

心肌细胞膜与肌质网膜的结构功能耦联及其病理重塑机制

心脏的收缩功能依赖心肌细胞膜（包括横管）与肌质网的结构耦联以及其中L型钙通道与肌质网钙释放通道之间的钙致钙释放过程。在一些病理条件下,细胞膜与肌质网的耦联结构发生重塑,钙致钙释放机制受损,心肌细胞收缩力下降。其中,junctophilin-2等蛋白分子表达量减少是心力衰竭疾病中心肌细胞收缩能力下降的关键因素。     

结蛋白在正常和心脏基因突变型墨西哥美西螈胚胎心脏中的分布

结蛋白是中间丝的一种,在心肌细胞发育中参与肌原纤维的组成和定位。墨西哥美西螈(Am-blystoma mexicanum)有一种自然产生的隐性心脏突变基因,称为基因C,其表现为心脏发育中肌原纤维的定位障碍,心肌细胞不能收缩,心脏不搏动,最终均在胚胎后期死亡。电镜检查已证实,正常美西螈胚胎心脏具有定位好的肌原纤维,而心脏基因突变型胚胎心脏心肌细胞中没有明显的肌节,仅有少量排列不规则、漫散分布的肌原纤维(Lemansk, 1973a;1973b)。对研究胚胎心脏心肌细胞的发生而言,美西螈心脏基因突变型胚胎心脏是一种理想的实验动物模型。本研究中,作者用共聚焦激光扫描显微镜结合免疫组织化学观察,比较结蛋白在正常和心脏基因突变型胚胎心脏中的分布,以进一步探讨结蛋白与心肌细胞发生的关系。     

异搏定—钾停搏液对豚鼠心室肌电生理及机械特性的影响

高钾停搏液是心脏手术中应用最广的心脏停搏液。目前提倡在高钾停搏液中加入钙拮抗剂以加强心肌保护。其依据基于:(1)使用高钾阻断快钠通道,使心肌细胞达到快速停搏;(2)钙拈抗剂可减少钙内流而减轻缺血损伤。但钙拮抗剂的膜作用可影响停搏复灌后的心肌功     

δ-阿片受体在缺血后处理心肌保护中的作用

目的：探讨δ-阿片受体是否参与缺血后处理对抗心肌缺血/复灌（I/R）损伤和心肌细胞低氧/复氧（H/R）损伤作用及其机制。方法：采用离体大鼠心脏Langendorff灌流模型,全心停灌30 min、复灌120 min复制I/R模型。测定心室力学指标和复灌时冠脉流出液中乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）活性,实验结束测定心肌组织formazan含量。酶解分离的心肌细胞采用低氧60min、复氧60min复制H/R模型,测定心肌细胞存活率。结果：在离体心脏模型上,与I/R组相比,缺血后处理组（停灌后复灌即刻立即给予6次全心停灌/复灌循环）心肌组织的formazan含量明显增高,复灌期间冠脉流出液中LDH明显降低,同时缺血后处理明显改善心室力学指标,缓解冠脉流量的减少 在分离心肌细胞模型上,低氧后处理明显提高心肌细胞存活率。δ-阿片受体阻断剂naltrindole（NTI）和线粒体钙激活钾通道（KCa）阻断剂paxilline（Pax）在离体大鼠心脏模型和分离心肌细胞模型上均能明显减弱缺血后处理的作用。在心肌细胞模型上,与H/R组相比,δ-阿片受体激动剂DADLE明显提高心肌细胞存活率,其作用可被paxilline所阻断。结论：缺血后处理具有抗心肌缺血/复灌损伤的作用,这种保护作用可能与其激活δ-阿片受体和开放KCa有关。     

人胚胎干细胞和诱导型人多能干细胞分化的心肌细胞在药物心脏毒性筛选中的应用

心脏毒性是药物研发失败的主要原因之一,也是临床前安全评价研究的难题之一。人胚胎干细胞和诱导型人多能干细胞均具有无限增殖、自我更新和多向分化的特性,为体外心脏毒性筛选实验提供了细胞资源。人胚胎干细胞和诱导型人多能干细胞诱导分化的心肌细胞相似,具有相同的形态结构,且随着培养时间的推移,功能性心、Na^＋、Ca^2＋通道密度逐渐增加、心肌特异性基因ANF、α—MHC、MLC-2α的表达量增加,具有相似的动作电位时程和收缩性等特点,相当于幼稚型心肌细胞。将它们应用于已知作用药物的心脏毒性筛选,检测心肌细胞离子通道、动作电位、心脏损伤标志物、收缩功能的变化,获得与临床相似的结果。因此,建立人胚胎干细胞和诱导型人多能干细胞诱导分化心肌细胞的体外评价模型,大大减少了药物研发的时间和成本,克服了种属间的差异,推动了心脏毒性体外评价方法的发展。     

利用光遗传学技术构建小鼠光控心脏起搏模型

电刺激是人工控制心脏搏动频率的标准技术,但在实验研究中,这种方法有较大的局限性,如局部电解效应、刺激频率和时长受限、只能对目标范围内的所有细胞进行刺激、不能选择性作用于心肌细胞等。基于光遗传学技术,本研究构建了心肌细胞特异性表达光激活阳离子通道channelrhodopsin-2(ChR2)的转基因小鼠,采用特定频率的蓝光刺激使心肌细胞膜电位去极化,从而引发动作电位并控制心脏起搏。当蓝光刺激频率低于小鼠自发心脏搏动频率时,蓝光刺激造成暂时性的心律失常,去除蓝光照射后小鼠心跳恢复正常;当蓝光刺激频率高于小鼠自发心跳频率时,小鼠的心脏搏动完全由蓝光刺激支配,去除蓝光照射后恢复到自发搏动状态;失去自主搏动能力的小鼠心脏也可由蓝光刺激进行起搏;不表达ChR2的对照小鼠对蓝光刺激没有响应。本研究对基于光遗传学的光控心脏起搏技术进行了实验论证,在心肌电生理学特别是心律失常研究中有着非常重要的应用价值。     

解偶联蛋白在肥胖导致的心力衰竭中的作用

肥胖、代谢综合症、Ⅱ型糖尿病等代谢系统疾病,经常导致线粒体呼吸复合物中活性氧(ROS)生成增加,进而导致脂肪在心肌细胞、脂肪细胞、骨骼肌、肝细胞中积累。动物实验表明,在心肌细胞中,脂质积累会产生脂毒性,从而进一步导致细胞凋亡、心脏衰竭。因此,心肌细胞等通过高表达解偶联蛋白(UCP)来进行抗氧化应激和脂毒性适应。在肥胖的啮齿类动物和人类心脏中,UCP2和UCP3通过下调细胞程序死亡,使心肌细胞免于死亡以致心力衰竭。UCP激活后通过减少ROS的生成和细胞凋亡,影响细胞色素c和促凋亡蛋白的释放。本综述简要总结了UCP如何通过抗ROS生成及维持生物能量代谢平衡来起到保护心肌细胞、保护心脏的作用。     

心律失常发生的核受体调控机制研究进展

心律失常是一种心脏电活动起源或者转导障碍导致的心脏疾病,其发生发展的分子机制尚不明确。心肌细胞表面膜离子通道与缝隙连接通道蛋白的表达及功能关键性地决定了心脏电活动的稳态。核受体家族(nuclear receptor family)是一组配体激活的转录因子家族,配件包括固醇类激素、维生素D、甲状腺激素等。它们定位于细胞核,在离子通道和缝隙连接蛋白的转录、转运和功能调节中发挥重要的作用。现就近年来核受体调控心律失常发生发展的相关报道做一综述。     

基于单细胞转录组数据探究不同海拔牦牛心肌细胞通讯和基因表达差异

心脏作为血液循环最重要的器官在动物环境适应中发挥着重要的作用。心肌细胞是心脏主要的功能细胞,然而高海拔地区牦牛心肌细胞基因表达变化及细胞间通讯关系尚不清楚。为此,本研究以高海拔地区牦牛(青海祁连,海拔4 000 m)和低海拔地区牦牛(青海循化,海拔2 600 m)为研究对象,基于心脏组织10×单细胞转录组测序数据,对心肌细胞和心脏其他细胞进行细胞通讯及配体-靶基因调控预测,同时对高、低海拔牦牛心肌细胞差异表达基因进行功能注释分析,以期探究心肌细胞在牦牛适应高原环境过程中的作用。结果显示,牦牛心肌细胞与内皮细胞、上皮细胞的关联最强,心肌细胞-树突状细胞及心肌细胞-巨噬细胞两个“细胞对”中CD74＿COAP和CD74＿APP配受体表达量相对较高;配受体活力在TNF信号通路中相对较强;在免疫相关通路发挥重要作用的配体PTPRC、PECAM1、ITGB2、ANXA1、BDNF等对所有“细胞对”影响明显,且PI3K-Akt信号通路在配体-靶基因调控中潜力分值最高;高、低海拔牦牛心肌细胞中差异表达基因功能主要富集在代谢途径,其中氧化磷酸化、糖酵解代谢通路相关的基因表达明显增强。本研究结果提示,牦牛...     

β—肾上腺素能受体介导的心肌细胞凋亡

作为交感神经系统主要递质的去甲肾上腺素在多种心脏疾病中诱导心肌细胞凋亡,这种诱导作用主要由肾上腺素能受体（β－AR）介导,β－AR还介导心肌细胞凋亡的信号转导,这对于了解心脏疾病的发病机理有一定的临床意义。     

放射损伤,烧伤与放烧复合伤血清成份对心肌细胞钙离子…

本实验研究了放射损伤,烧伤与放烧复合伤后血清成份对培养心肌细胞Ｌ－型钙离子通道活动的影响。结果表明：伤后血清对上述通道的有激活作用,从而改变细胞内钙离子水平,此可能为伤后心脏功能抑制的一个重要机理。在作用强度上,复合伤血清重于单一伤,烧伤重于放射损伤,这是导致不同伤后血清对心功能抑制程度不一的重要因素。     

心肌细胞间的连接和信息交通

心肌细胞相互连接处特化为闰盘,主要由粘连膜、桥粒和缝隙连接组成。缝隙连接中有1～2um的孔洞,称为连接膜通道,能容许离子和小分子的物质自由通过,兴奋能够以电偶联的形式传递,因此心肌是一个机能合胞体。缺氧、缺血、代谢抑制或洋地黄类药物中毒时,心肌细胞内游离钙离子浓度增加或pH值降低,使连接膜通道通透性降低,引起心脏兴奋传导速度减慢,导致心律失常。     

成年小鼠心肌细胞的分离培养及鉴定

目的探讨成年小鼠心肌细胞分离培养的方法,评价心肌细胞的存活状况。方法应用改良Langendorff方法进行成年小鼠心脏灌流,分离并培养心肌细胞,评价杆状心肌细胞的比例变化。台盼蓝染色判定心肌细胞活力,应用毒胡萝卜素(thapsigargin)治疗心肌细胞24 h后,WST方法测定细胞生存率。结果在每个成年小鼠心脏分离了40~60万的心肌细胞,台盼蓝染色结果68%为存活心肌细胞。心肌细胞培养1 h2、4 h及48 h后,杆状心肌细胞的比例分别为70%、50%及30%。心肌细胞生存率随着毒胡萝卜素浓度的增加逐渐减低,其中1、5及10μmol/L毒胡萝卜素的生存率明显低于对照组(P<0.05,P<0.01)。结论应用改良Langendorff方法及严格控制心脏灌流培养的条件,可以成功地分离培养成年小鼠心肌细胞,有助于进行细胞分子水平的研究。     

钙网蛋白在心肌肥大中的研究进展

钙网蛋白(calreticulin, CRT)是内质网中主要的Ca2+结合分子伴侣,具有调控细胞Ca2+稳态、蛋白质合成与修饰等作用,参与调节细胞凋亡、应激、心血管炎症反应等多种生理和病理生理过程.CRT属于心脏胚胎基因家族,通过调节心肌细胞肌原纤维形成、促进糖原分解、诱导肥大相关基因转录、调节心脏传导系统发育及心肌细胞凋亡等,在心脏发育及心肌肥大的发生、发展过程起重要作用,本文对CRT在心肌肥大中的作用及其信号转导途径予以综述.