Cardiovascular Research | 王世強組發(fā)現(xiàn)心肌興奮收縮交感調控新原理
2020年11月1日，心血管領域重要期刊Cardiovascular Research發(fā)表了王世強實驗室的新發(fā)現(xiàn)： b1腎上腺素受體被b2信號越界阻隔于納米微區(qū)后，依然可單純通過調控細胞膜鈣通道同步興奮收縮耦聯(lián)；該同步化在心衰病理條件下有助于增強心臟收縮力。Cardiovascular Research將該文列為首選（Editor's Choice），并同期配發(fā)了由瑞士生理學家E. Niggli撰寫的長篇述評（Editorial），詳細介紹了論證這一新原理的精妙實驗和嚴密思路，并由該發(fā)現(xiàn)衍生了“納米信號小體（nano-signalsome）”的新概念。
交感神經(jīng)遞質通過β受體調控心血管功能。其中β1受體通過cAMP信號產(chǎn)生廣域調控作用，既磷酸化細胞膜鈣通道以增強鈣內(nèi)流，又磷酸化肌質網(wǎng)RyR2鈣釋放通道以增強胞內(nèi)鈣釋放，從而大幅增強心臟收縮力。王世強實驗室楊華乾博士等前期發(fā)現(xiàn)，β2受體信號通過磷酸化β1受體并募集磷酸二酯酶，將β1受體介導的cAMP信號阻隔在膜下納米微區(qū)。本論文的作者周鵬、楊華乾、王禮鵬等發(fā)現(xiàn)，雖然這一越界阻隔（offside compartmentalization）效應使β1受體只能調節(jié)細胞膜鈣內(nèi)流，不能調節(jié)肌質網(wǎng)鈣釋放，但依然能夠通過加快激活鈣釋放使心肌細胞興奮收縮耦聯(lián)同步化。實驗分析和數(shù)學模擬證明，這種鈣內(nèi)流調控的同步化在鈣信號轉導效率高的正常心肌細胞是冗余的，并不能增強收縮；但在心力衰竭等病理條件下，鈣信號轉導效率下降導致鈣內(nèi)流冗余度下降，興奮收縮耦聯(lián)同步化可顯著增強心肌細胞收縮力。這一原理一直因β1受體直接增強肌質網(wǎng)鈣釋放而被掩蓋，終于在β1受體受到越界阻隔的生理條件下被系統(tǒng)揭示。
心臟泵血能力不能滿足機體需要時，交感神經(jīng)末梢和腎上腺髓質釋放去甲腎上腺素和腎上腺素。根據(jù)上述新發(fā)現(xiàn)的原理，去甲腎上腺素和腎上腺素通過β2受體的激活使β1受體信號局限于“納米信號小體”中，僅通過鈣內(nèi)流調控鈣釋放同步化，并根據(jù)細胞的生理和病理狀況自適應地決定細胞收縮增強與否。因此，上述發(fā)現(xiàn)不僅揭示了心肌細胞興奮收縮耦聯(lián)調控的新原理，也為相關心臟疾病的診斷、治療和藥物開發(fā)提供了新依據(jù)。
Ernst Niggli教授在述評中為本文繪制的納米信號小體示意圖
原文鏈接：https://academic.oup.com/cardiovascres/article/116/13/2069/5729992
述評鏈接：https://academic.oup.com/cardiovascres/article/116/13/2033/5869523
版權與免責聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權負責。如涉及侵權，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com