聊聊蘭尼堿/ryanodine受體2型(4):心力衰竭也是“RyR2通道病”?【不正經(jīng)科普】
溫馨提示:本期在寫作時(shí)默認(rèn)讀者對(duì)上期所講述的內(nèi)容已有相當(dāng)?shù)牧私狻?/strong>之前已在本系列出現(xiàn)過的術(shù)語(yǔ)/縮寫將不再展開英文全稱(除非我記錯(cuò)它出沒出現(xiàn)過了)。

? ??今天老樣子,咱們還聊RyR2,只不過重點(diǎn)跟之前不太一樣,從生理學(xué)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到了病理生理學(xué)范疇。在正式請(qǐng)出主角前,我打算簡(jiǎn)單介紹一下本期的大魔王:心力衰竭。心衰并不是單獨(dú)一種疾病,而是由心臟泵血功能障礙導(dǎo)致的綜合征。心功能出問題的方式不止一種,可能是收縮沒勁,可能是舒張不足,可能二者兼具,甚至還有可能心臟沒問題,卻碰上了高到過分的代謝需求(即高輸出性心力衰竭;由于機(jī)制另類,本文接下來不討論它)。在典型的慢性心衰病程中,機(jī)體會(huì)想盡一切辦法進(jìn)行代償,其中有個(gè)極為出名的代償形式叫做心室重構(gòu)。心室重構(gòu)包括心室結(jié)構(gòu)、功能以及代謝方式的改變,涉及的尺度大到肉眼可見、小到分子層面,它是病程前期代償?shù)闹匾侄?,然而也是造成病程后期失代償?shù)牡溁肌?span style="text-decoration: line-through;">(押韻了?。?/span>我猜不少人一說到心肌重構(gòu)最先想到的都是較為宏觀的東西,而本文的目的之一就是打開一扇通往新世界的大門,帶你瞧瞧把心肌推向?yàn)?zāi)難深淵的那些亞顯微乃至分子尺度下的重構(gòu)過程。RyR2正是這些微觀過程中的一位重要人物。

? ??單個(gè)心肌細(xì)胞的衰竭很大程度上體現(xiàn)在ECC(興奮-收縮偶聯(lián))的衰竭,后者放大了看最重要的表現(xiàn)之一就是RyR2功能的崩潰。單通道層面上,RyR2最明顯的異常舉動(dòng)就是開放概率(Po)升高,自發(fā)開放更頻繁,跟RyR2對(duì)SR內(nèi)的鈣離子過分敏感、容易發(fā)生SOICR(鈣庫(kù)超載誘導(dǎo)的鈣釋放)直接有關(guān)。這對(duì)收縮和舒張都不好,還易導(dǎo)致心律失?!獩]錯(cuò),卒于心衰的患者中相當(dāng)一部分的死因并非泵衰竭,而是快速性心律失常,主要是室性心動(dòng)過速(ventricular tachycardia, VT)或心室顫動(dòng)(ventricular fibrillation, VF)。什么道理呢?首先,異?;钴S的RyR2會(huì)讓更多鈣漏出SR(肌質(zhì)網(wǎng)),鈣泵SERCA2a忙不過來,就只能靠質(zhì)膜上的NCX1(1型鈉鈣交換體)幫它排鈣。長(zhǎng)此以往,鈣離子外排增多,SR入不敷出,鈣儲(chǔ)量下降,收縮期能從SR釋出的鈣量少了,收縮力(以及鈣瞬變振幅)自然下降。此外,衰竭心肌中SERCA2a的活性會(huì)下調(diào)(這也是前面所謂忙不過來的原因之一),由于這個(gè)鈣泵才是從胞漿回收鈣的主力,NCX1不可能完全代償它的作用,于是舒張期胞質(zhì)內(nèi)鈣濃度下降速度減緩,導(dǎo)致舒張障礙(以及鈣瞬變時(shí)程延長(zhǎng))。最后,NCX1的工作模式是一鈣換三鈉,一排鈣就會(huì)產(chǎn)生內(nèi)向電流,還剛好是在膜電位復(fù)極化之后。平常這無傷大雅,然而當(dāng)NCX1干活過于起勁時(shí),這股電流就可能大到激活快鈉通道,形成異常的去極化電位。像這樣的異常去極化發(fā)生在前一次正常去極化之后,因此稱為后去極化(afterdepolarization);而NCX1介導(dǎo)的這種后去極化發(fā)生在前一次動(dòng)作電位完全結(jié)束之后,所以叫遲后去極化(delayed afterdepolarization, DAD)。若DAD的幅度夠大,就能誘發(fā)一個(gè)動(dòng)作電位;若同步產(chǎn)生異常動(dòng)作電位的心肌夠多,就能產(chǎn)生一次異位搏動(dòng)。由于DAD本質(zhì)上是它前面那個(gè)動(dòng)作電位中的事件觸發(fā)的,有它直接參與的致心律失常機(jī)制叫做觸發(fā)活動(dòng)(triggered activity),是心律失常三大機(jī)制之一。就算不能直接誘發(fā)異位心律,DAD也可以使不同區(qū)域的心肌膜電位不均一,為功能性的折返(re-entry)活動(dòng)留下隱患,而折返也是前述的三大機(jī)制之一。當(dāng)然,本文的重點(diǎn)并非心律失常的機(jī)制,這個(gè)話題我會(huì)留到下一期再繼續(xù)討論。

? ? 最早針對(duì)RyR2與心衰關(guān)系的研究集中在RyR2的修飾上,其中最經(jīng)典的是PKA(蛋白激酶A)和CaMKII(鈣/鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶)對(duì)RyR2的磷酸化,還有不如磷酸化出名但也不可忽視的氧化修飾(比如二硫鍵介導(dǎo)的亞基間或通道間交聯(lián))和S-亞硝基化等等。不過,RyR2修飾異常并不是問題的全部:調(diào)控因子本身的失常、二聯(lián)間隙的重塑,甚至RyR2們?cè)诮唤鐓^(qū)SR空間分布的變化都是ECC衰竭過程中引人注目的事件。本文前半部分集中在對(duì)RyR2單通道修飾異常的討論上,讓你領(lǐng)會(huì)心衰病程中RyR2與其周圍環(huán)境的相互作用;后半部分則要談到更多RyR2之外的事情,從一個(gè)RyR2的視角看心衰病程中各種各樣的微觀重構(gòu)過程。
? ? 磷酸化的事在上期就出現(xiàn)過了,當(dāng)時(shí)我提了三個(gè)磷酸化位點(diǎn)——S2808、S2031和S2814(S是絲氨酸,數(shù)字是位號(hào)),其中前兩個(gè)是PKA(蛋白激酶A)的靶標(biāo),第三個(gè)則是CaMKII(鈣/鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶)的靶標(biāo)。鑒于S2031功能存疑(甚至它的磷酸化跟PKA有無關(guān)系都有爭(zhēng)議),接下來我們主要的討論對(duì)象將是S2808和S2814。它倆的磷酸化都對(duì)RyR2起活化作用,比如讓它對(duì)胞質(zhì)鈣離子的激活更敏感,以及讓FKBP12.6這個(gè)RyR2穩(wěn)定因子更容易從RyR2上解離。RyR2磷酸化水平升高是β受體激活的正常表現(xiàn),但心衰時(shí)持續(xù)的兒茶酚胺刺激會(huì)讓它被過度磷酸化(hyperphosphorylated),使它在舒張期胡亂開放。RyR2過度磷酸化是衰竭心肌中的經(jīng)典現(xiàn)象,不過合理地解釋它并沒有這么容易。過度磷酸化的起因無非兩方面,一是去磷酸化不足,一是磷酸化過剩。負(fù)責(zé)去磷酸化的當(dāng)然就是磷酸酶了,在RyR2超復(fù)合體里主要是PP1和PP2A(磷蛋白磷酸酶1和2A)。這兩個(gè)酶的底物似乎不同:PP1可作用于S2808和S2814,而PP2A可能只作用于S2814。按道理來說,我應(yīng)該告訴你它們倆的活性在心衰中都是下調(diào)的,要不然怎么會(huì)去磷酸化不足呢?然而,令人大跌眼鏡的是,不少研究提示這兩個(gè)磷酸酶的活性與表達(dá)在心衰時(shí)似乎反倒比正常更高!很難說這個(gè)現(xiàn)象到底是正常代償還是調(diào)控失衡的結(jié)果,說不定事實(shí)情況是兼而有之呢。無論是什么原因,磷酸酶的活性太高也不是什么好事,至少有人發(fā)現(xiàn)PP1的上調(diào)可能會(huì)促進(jìn)心室重構(gòu),或許與它去磷酸化PLN(受磷蛋白)從而間接抑制SERCA2a有關(guān)。那么問題來了,為什么我們的RyR2會(huì)在磷酸酶活性上調(diào)的情況下被過度磷酸化呢?這可能是因?yàn)樗ソ咝募≈械腜P1和PP2A會(huì)離開RyR2超復(fù)合體,再?gòu)?qiáng)的活性對(duì)沒法離開SR膜去找它們的RyR2來說也是于事無補(bǔ);而另一方面,負(fù)責(zé)磷酸化的PKA和CaMKII不但活性增強(qiáng),還很喜歡待在RyR2超復(fù)合體當(dāng)中,使無處可逃的RyR2慘遭它們的毒手(誤),而它們倆也憑借著這點(diǎn)成為了心衰研究者經(jīng)常談起的“罪魁禍?zhǔn)住薄N以谏掀谥饕岬降氖撬鼈z對(duì)RyR2門控特性以及CICR(鈣誘導(dǎo)鈣釋放)的影響,當(dāng)時(shí)就強(qiáng)調(diào)了它倆的爭(zhēng)議很多。本期的重點(diǎn)是它倆在心衰病理生理中的整體作用,在這方面CaMKII的爭(zhēng)議遠(yuǎn)少于PKA,因此我把率先出場(chǎng)的機(jī)會(huì)給它。
? ? 說實(shí)話,PKA對(duì)RyR2的激活作用幾乎毋庸置疑,而CaMKII對(duì)RyR2門控的調(diào)節(jié)也并非沒有爭(zhēng)議,可沒辦法,目前對(duì)CaMKII對(duì)ECC整體作用的研究結(jié)果一致性高得喜人,至少夠讓被PKA和FKBP12.6搞得頭疼的人眼前一亮。CaMKII被胞質(zhì)中的游離鈣激活,底物五花八門且與PKA的底物多有重合,不僅讓RyR2嗨起來,還活化SERCA2a,加速胞質(zhì)鈣回收、提高SR鈣儲(chǔ)量。它平時(shí)是提升心肌收縮力和舒縮頻率的好幫手,但在病理狀態(tài)下反而會(huì)變成損害心肌功能的催命符。(部分地)通過增強(qiáng)RyR2在舒張期的鈣滲漏,它不但促進(jìn)胞質(zhì)鈣超載誘導(dǎo)的病理性重構(gòu),而且還能誘發(fā)心律失常。此外,可以想象,RyR2的滲漏可以增加胞質(zhì)游離鈣水平,這反過來又會(huì)進(jìn)一步激活CaMKII,形成惡性循環(huán)。抑制心肌CaMKII的活性既能阻礙心衰的進(jìn)展,又有抗心律失常作用;在抗心律失常方面,它不但抑制室性心律失常,還對(duì)心房顫動(dòng)(atrial fibrillation, AF)有效,因?yàn)镃aMKII誘導(dǎo)的SR鈣滲漏也是AF的推手之一。有趣的是,有研究發(fā)現(xiàn)S2814A(CaMKII的磷酸化位點(diǎn)突變成無法磷酸化的丙氨酸)突變的小鼠能抵抗壓力超負(fù)荷誘導(dǎo)的心衰,卻不能抵抗心梗誘發(fā)的心衰?;蛟SS2814只在非缺血誘導(dǎo)的心衰中被過度磷酸化,不過誰知道呢。好了,珍惜這段CaMKII的故事吧,因?yàn)镻KA和FKBP12.6的事可就不清楚多了。拿PKA為例,最早有一份研究顯示S2808A突變(跟前面的S2814A同理)小鼠對(duì)心梗誘導(dǎo)的心衰抵抗力增強(qiáng),然而另一份研究發(fā)現(xiàn)突變型小鼠不比野生型更能抵抗壓力超負(fù)荷誘導(dǎo)的心衰。這兩份研究用的小鼠品系不同,于是為檢驗(yàn)遺傳背景的影響,做第二份研究的團(tuán)隊(duì)用第一份研究使用的小鼠品系又做了一番實(shí)驗(yàn),結(jié)果……跟他們之前的結(jié)果一毛一樣!受前面關(guān)于CaMKII的研究影響,我本來還懷疑可能跟誘發(fā)心衰的方法不同有關(guān),然后就發(fā)現(xiàn)第三次研究誘發(fā)心衰的方法也是人為制造心?!@一串事兒看得我哭笑不得,也說明了心肌內(nèi)的事到底有多么復(fù)雜。微觀層面上,有人觀察到PKA對(duì)舒張期鈣滲漏沒什么影響,而CaMKII能增加舒張期鈣滲漏;也有人發(fā)現(xiàn)S2808磷酸化的缺失對(duì)心肌β受體通路的激活沒什么影響,盡管還有研究表明兒茶酚胺對(duì)S2808A小鼠心臟的正性變時(shí)、變力作用都受到了阻礙。(你們打一架吧!)無論如何,盡管PKA對(duì)LTCC(L型鈣通道)、SERCA2a和RyR2(在單通道層面上)的激活作用爭(zhēng)議很小,現(xiàn)有證據(jù)還是傾向于認(rèn)為它不是對(duì)心衰“貢獻(xiàn)”最大的激酶,真正搞事最多的或許是CaMKII。(但不得不說,不同人對(duì)此的看法也不一樣。)FKBP12.6也經(jīng)歷了像PKA這樣的大起大落:以前它被認(rèn)為是非常重要的RyR2穩(wěn)定因子,但現(xiàn)在它的作用正在受到懷疑。對(duì)它研究結(jié)果的不一致性從上期提到的敲除模型就可見一斑,而這種不一致性也在與磷酸化對(duì)FKBP12.6結(jié)合狀態(tài)的影響的研究中體現(xiàn)了出來。舉個(gè)栗子,有人報(bào)道S2808磷酸化并不能影響RyR2對(duì)FKBP12.6的親和力;而說巧不巧,還有一項(xiàng)研究的結(jié)果是FKBP12.6會(huì)在PKA磷酸化RyR2后解離,卻不會(huì)在CaMKII磷酸化后解離。拋開這些不談,F(xiàn)KBP12.6在心肌里的含量實(shí)在少得可憐,比它的兄弟FKBP12少了不止一點(diǎn);雖說它對(duì)RyR2親和力高,但平時(shí)多數(shù)RyR2其實(shí)都找不著FKBP12.6,而是跟親和力較低但多的FKBP12結(jié)合。話雖如此吧,F(xiàn)KBP12對(duì)RyR2有怎樣的作用也不太清楚……總之,有關(guān)于磷酸化的故事就到這里。如果你好奇這一段到底想告訴你個(gè)什么玩意兒的話,主要是下面兩點(diǎn):第一,CaMKII磷酸化很可能對(duì)心衰病程的演進(jìn)具有重要作用,PKA磷酸化則有爭(zhēng)議;第二,內(nèi)鈣調(diào)控真的太他喵的復(fù)雜了!(誤)
? ? 修飾RyR2的手段除眾所周知的磷酸化外,還有沒那么有名但很常見的氧化和S-亞硝基化(S-nitrosylation),其中前者指的主要是半胱氨酸殘基的氧化。半胱氨酸的氧化比較好理解,就是把兩個(gè)半胱氨酸連在一起形成二硫鍵,形成肽鏈內(nèi)或肽鏈間的交聯(lián)。誘導(dǎo)RyR2氧化的主要是活性氧等強(qiáng)氧化劑。活性氧總被當(dāng)做壞蛋看待,不過說句公道話,它們其實(shí)也是重要的信號(hào)分子,可以(小心翼翼地)被用于調(diào)控,但也的確容易出問題。RyR2一個(gè)亞基就有21個(gè)保留有自由巰基可供氧化的半胱氨酸,總數(shù)相當(dāng)多,難怪它對(duì)氧還狀態(tài)十分敏感。一對(duì)半胱氨酸被氧化時(shí),它們架起的二硫橋既可能位于一條肽鏈中間,也可能把一個(gè)通道的兩個(gè)亞基甚至兩個(gè)通道交聯(lián)起來。我不太清楚不同的交聯(lián)方式會(huì)不會(huì)有不同的后果,但我敢肯定被過度氧化的RyR2不會(huì)太舒服。氧化損傷相對(duì)輕時(shí),RyR2的SOICR閾值(誘發(fā)SOICR所需的SR內(nèi)游離鈣水平)下降,相當(dāng)于更容易在舒張期自發(fā)開放;而當(dāng)氧化損傷很嚴(yán)重時(shí),RyR2就想不開了(物理),SOICR閾值大大提高以至幾乎不可誘發(fā),且這一抑制作用難以被還原劑逆轉(zhuǎn)。雖說RyR2氧化修飾的后果理論上是劑量依賴的,但氧化應(yīng)激對(duì)心肌內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)的主要影響是顯著增加SR鈣滲漏,個(gè)中原因除了RyR2本身活性異常增高外,還跟鈣調(diào)蛋白(CaM)對(duì)RyR2的親和力下降有關(guān)。我們上期說過,CaM是個(gè)非常重要的RyR2穩(wěn)定因子,它的異常解離會(huì)導(dǎo)致什么自然不必多言。在更為間接的層面上,除了鈣離子外,CaMKII還會(huì)被氧化修飾激活,進(jìn)而磷酸化包括RyR2在內(nèi)的一系列蛋白,可能也對(duì)RyR2的滲漏起作用。不過這就有點(diǎn)超出本段討論范圍了。另一種修飾S-亞硝基化同樣也發(fā)生在半胱氨酸上,說白了就是往巰基上加一個(gè)亞硝基。蛋白的亞硝基化在胞內(nèi)大都是酶催化的,具體機(jī)制與泛素化有點(diǎn)神似,其水平(毫不意外地)受亞硝基供體一氧化氮(NO)含量的影響,順理成章地也受一氧化氮合酶(NO synthase, NOS)活性的影響。心肌中的NOS有NOS1和NOS3兩種,RyR2的亞硝基化似乎主要受NOS1的調(diào)控。我猜RyR2的亞硝基化位點(diǎn)是相對(duì)特異的(并不確定;如果是特異的,我也不知道具體的位點(diǎn)在哪),而另一方面,至少有些情況下,比如心肌在經(jīng)歷氧化應(yīng)激(心衰時(shí)常有此等情況)時(shí),RyR2的氧化估計(jì)就沒那么特異了。或許某個(gè)本該被亞硝基化的半胱氨酸會(huì)先被氧化,結(jié)果負(fù)責(zé)亞硝基化的酶只能對(duì)著二硫鍵干瞪眼。有研究發(fā)現(xiàn)心衰時(shí)RyR2的S-亞硝基化下調(diào)而氧化上調(diào),抑制黃嘌呤氧化酶(會(huì)產(chǎn)生活性氧)可以逆轉(zhuǎn)亞硝基化的降低,還能減輕SR鈣滲漏、改善內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)、提升收縮力??雌饋?,一定水平的亞硝基化似乎對(duì)RyR2的正常功能十分重要,而降低亞硝基化水平也可能是氧化應(yīng)激損害ECC的一種較為間接的方式。
? ? 說到這里,本文計(jì)劃中的前半部分已經(jīng)結(jié)束。我接下來要做的是拓寬眼界,開始更多地關(guān)注RyR2之外的東西,也就是“以RyR2的視角看微觀重構(gòu)”。拓寬眼界的第一步可以從觀察RyR2身邊小蛋白們的變化(激酶的激活就不算了)開始。其實(shí)我已經(jīng)提到不少有關(guān)這些小蛋白的事了,F(xiàn)KBP12.6(存疑)和CaM的解離就是個(gè)例子。PP1和PP2A兩個(gè)磷酸酶也有離開RyR2超復(fù)合體的跡象。有報(bào)道說RyR2自己的表達(dá)會(huì)下調(diào),考慮到交界區(qū)SR蛋白間的奇妙關(guān)系,如果我告訴你三聯(lián)蛋白、交界蛋白和HRC(富含組氨酸的鈣結(jié)合蛋白)的表達(dá)在衰竭心肌里也都下跌的話,你或許不會(huì)吃驚。Casq2(集鈣蛋白2)的表達(dá)量無論是mRNA還是蛋白都不怎么降,但它的糖基化會(huì)出問題:甘露糖含量異常偏高。甘露糖苷酶對(duì)Casq2身上糖鏈的裁剪對(duì)它定位在交界區(qū)SR很必要,未經(jīng)這道加工的Casq2會(huì)滯留在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),這輩子沒法再靠近交界區(qū)SR半步。有趣的是,滯留的Casq2會(huì)促進(jìn)附近區(qū)域SOICR的發(fā)生,就是說它們能增強(qiáng)細(xì)胞核周圍(心肌粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布在核周)的自發(fā)鈣釋放,可以說是對(duì)內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)的二重打擊了。除這些離RyR2比較近的東西外,離RyR2稍遠(yuǎn)點(diǎn)但在功能上算它同事的LTCC、SERCA2a、鈉鉀泵和NCX1也值得注意。LTCC的表現(xiàn)很有意思,它的門控特征發(fā)生了改變——激活電壓向超極化方向移動(dòng)(算是種“獲得功能”的變化),激活態(tài)開放概率顯著上升,同時(shí)通道密度(注意不是電流密度)下調(diào),表現(xiàn)出質(zhì)變量變剛好相反的神奇行為。此外,更有趣的是,LTCC的亞型表達(dá)也出現(xiàn)了變化。心臟的LTCC主要有Cav 1.2和Cav 1.3兩個(gè)亞型,前者分布廣泛,在心室表達(dá)水平最高,后者的表達(dá)則局限于竇房結(jié)、心房肌和房室結(jié),以及胎兒和新生兒的心室肌中。衰竭心室肌中Cav 1.3的表達(dá)顯著上調(diào),伴隨著的是Cav 1.2表達(dá)的顯著下調(diào)。說不定前者的上調(diào)跟對(duì)后者下調(diào)的代償有關(guān)。對(duì)心室肌來說,Cav 1.3是一個(gè)正常來講只會(huì)在胚胎期以及新生兒中出現(xiàn)的“幼稚型”蛋白,因此它的重新表達(dá)可以說是個(gè)“表型幼稚化”的例子。這類例子在心衰中屢見不鮮,我就不多討論了。我不打算這會(huì)兒就談這一系列變化對(duì)RyR2的影響,因?yàn)檫€有更有意思的跟LTCC有關(guān)的事在后面,到時(shí)候再一起說更加合適?,F(xiàn)在我要先講一個(gè)關(guān)于RyR2、SERCA2a、NCX1和鈉鉀泵的故事,它很精彩地展現(xiàn)了心衰病程中鈣穩(wěn)態(tài)相關(guān)蛋白們行為變化的特點(diǎn):彼此影響,互為因果。
? ? 除線粒體里的東西外,心室肌直接調(diào)控舒張期內(nèi)鈣動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白主要有兩對(duì):一對(duì)是控制鈣出入SR的SERCA2a和RyR2,一對(duì)是調(diào)節(jié)鈣跨質(zhì)膜流通的NCX1和鈉鉀泵。(不考慮舒張期LTCC異常開放的影響。)之所以突然把鈉鉀泵叫出來,一是因?yàn)镹CX1的排鈣模式高度依賴于鈉鉀泵產(chǎn)生的胞質(zhì)局部低鈉濃度,二是因?yàn)樵谥Y(jié)構(gòu)蛋白錨蛋白B(ankyrin-B)的介導(dǎo)下,有些NCX1與部分鈉鉀泵共定位于T管,構(gòu)成一個(gè)功能單位。心衰中,SERCA2a活性的下調(diào)很普遍,原因比較復(fù)雜,跟蛋白表達(dá)下降、PP1活性過剩甚至心肌代謝障礙(供能不夠)都有關(guān)系。引發(fā)的后果我在前面已經(jīng)描述過了,簡(jiǎn)單說來主要就是SR鈣儲(chǔ)量降低和胞質(zhì)鈣回收障礙。其他三位也沒閑著:NCX1的活性逐漸升高,RyR2的表達(dá)和分布(見后)慢慢發(fā)生變化,鈉鉀泵的含量則隨著心衰加重而漸漸下滑。要注意的是,這所有變化都是緩慢而循序漸進(jìn)的過程,因此早期心衰和晚期心衰中這些蛋白的狀態(tài)連帶著心肌的某些狀態(tài)是非常不同的,而我想說明的正是這些差異。心衰早期,SERCA2a的下調(diào)幅度尚小,RyR2剛開始明顯泄漏,此時(shí)SR鈣儲(chǔ)量略有下降,但還足以維持正常的鈣瞬變振幅。不過,對(duì)胞質(zhì)鈣的回收已經(jīng)受到了SERCA2a下調(diào)的影響,于是舒張期胞質(zhì)鈣濃度升高。這不但能激活NCX1,而且也可以通過直接與間接(借助CaMKII的激活)兩種方式活化SERCA2a。但它們代償能力有限,再說舒張期從SR漏出的鈣還挺多,因此舒張期間心肌張力上升(因?yàn)榘|(zhì)鈣多),且舒張速度變慢(因?yàn)榛厥这}慢)。隨著病程進(jìn)展,SR里面的鈣越漏越少,SERCA2a狀況的惡化也加劇了這一過程。由于SR里鈣真不多了,鈣滲漏也在一定程度上受到了抑制。此時(shí),NCX1的狀態(tài)卻與萎靡的SERCA2a完全不同,畢竟它得扛起回收胞質(zhì)鈣的重?fù)?dān)(盡管也促進(jìn)了SR儲(chǔ)量下降)。這一系列緣由使舒張期胞質(zhì)鈣濃度下降,舒張期心肌張力甚至能恢復(fù)到還算正常的水平。不過有趣的是,舒張速度并不會(huì)變快。個(gè)中原因不好解釋,或許是因?yàn)槭鎻埰诎|(zhì)鈣濃度的降低削弱了對(duì)SERCA2a和NCX1活性的刺激,結(jié)果回收鈣的速度下降;但由于SR泄漏減輕,鈣濃度還是能降得下來的。當(dāng)然了,以上所有說法都只在靜息條件下成立:β受體通路上調(diào)時(shí),SERCA2a的活化令SR鈣儲(chǔ)量有所提升,盡管可能連正常心肌的靜息SR儲(chǔ)量都達(dá)不到,卻已經(jīng)足以明顯加重RyR2介導(dǎo)的舒張期鈣泄漏(因?yàn)樗鼈兊腟OICR閾值低于正常),看看上面那張圖B欄最右一列那讓人不忍直視的異常鈣波就明白了。

? ??至此,我們好像已經(jīng)把幾乎所有能談到的都談了一遍。我們的目光最開始集中在單個(gè)RyR2的修飾上,然后轉(zhuǎn)移到RyR2超復(fù)合體的組分,再到離RyR2較遠(yuǎn)但功能緊密相關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,能跟一只小小RyR2通道扯上關(guān)系的好像也就這么多東西了吧?……總感覺好像少了點(diǎn)什么?;貞浺幌拢荷弦黄诘淖詈?,在討論三聯(lián)蛋白敲除的影響時(shí),我們見到了一副新面孔——親交界蛋白(JPH),當(dāng)時(shí)見到的是JPH1和JPH2這兩型。心肌中的JPH主要是JPH2,對(duì)它的研究也較多,往后我就只說JPH2了。這位仁兄不是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白也不是RyR2超復(fù)合體的正經(jīng)成員,但考慮到它的重要性以及與另一個(gè)有趣話題的相關(guān)性,可不能把它給忘了。JPH2是SR上的跨膜蛋白,C端位于SR腔內(nèi),長(zhǎng)長(zhǎng)的N端與T管膜非共價(jià)結(jié)合,將SR與T管膜聯(lián)系在一起,維持著二聯(lián)管緊湊而規(guī)整的結(jié)構(gòu)。除此之外,JPH2也算是“半個(gè)”RyR2超復(fù)合體成員,經(jīng)常與RyR2互作,像CaM一樣穩(wěn)定它的關(guān)閉狀態(tài);而它另一頭也與LTCC直接互作,似乎能將LTCC招募至特定的區(qū)域內(nèi),使它們聚集在RyR2對(duì)側(cè),對(duì)它們與RyR2們的協(xié)作至關(guān)重要。說到這里,你說不定已經(jīng)猜出來我前面說的“另一個(gè)有趣話題”是什么了:心肌結(jié)構(gòu)的重構(gòu),只不過這個(gè)“結(jié)構(gòu)”的尺度是亞顯微級(jí)甚至分子級(jí)的!心衰時(shí)JPH2會(huì)被明顯地下調(diào),剛好上期描述過的三聯(lián)蛋白敲除模型中也存在它的下調(diào),你不妨聯(lián)系著上期想象一下衰竭心肌的亞顯微結(jié)構(gòu)會(huì)如何變化。(當(dāng)然,并不是所有亞顯微結(jié)構(gòu)的變化都單純是JPH2的問題引起的。)我要首先講述的結(jié)構(gòu)變化的尺度比亞顯微級(jí)更小,涉及到一個(gè)新的概念:鈣釋放單位(calcium release unit, CRU)。

? ??話說RyR2們?cè)诮唤鐓^(qū)SR的分布并不是完全均勻或隨機(jī)無章的,在正常情況下,它們傾向于聚集起來,形成外表不甚規(guī)則的群體,在DNA-PAINT的“鏡頭”下看起來有如萬家燈火,頗為壯觀。RyR2團(tuán)簇的大?。ǘx為一個(gè)團(tuán)簇包含通道的個(gè)數(shù))大致呈指數(shù)分布:成員一只手?jǐn)?shù)得過來的小團(tuán)簇很多,二三十個(gè)成員的大團(tuán)簇較少,平均每個(gè)團(tuán)簇含8.81±3.56個(gè)RyR2通道。(BTW,由于是指數(shù)分布,這個(gè)看起來不大的平均數(shù)并不能很好地反映成像研究給人的印象:一眼過去你看到的基本都是些大團(tuán)簇,放大看才會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多小的。)有趣的是,JPH2具有與RyR2共成簇的趨勢(shì),在中到大型團(tuán)簇中尤其明顯(原因之一可能是如果太小的話就很難定義共成簇了)。無論如何,確鑿的證據(jù)表明,RyR2團(tuán)簇的大小對(duì)其內(nèi)通道的活性具有顯著影響??梢韵胂?,一群RyR2彼此接近,通過影響胞質(zhì)/SR內(nèi)局部鈣濃度或直接相互作用等方式互相調(diào)節(jié),彼此的門控偶聯(lián)在一起,完全有可能形成一個(gè)鈣釋放的功能單位。也正是由于這些相互作用,一簇RyR2的開放具有類似于協(xié)同效應(yīng)的特征,具體表現(xiàn)為隨著胞質(zhì)游離鈣水平增加,團(tuán)簇中RyR2的Po會(huì)呈現(xiàn)出一種仿若相變的變化:相比于獨(dú)立的RyR2而言,單個(gè)團(tuán)簇成員的Po需要更高的鈣水平才會(huì)開始上升,但上升得更猛、曲線更陡,整體上就使團(tuán)簇成員的開閉更加同步,有種“全或無”的感覺。當(dāng)然嘍,CRU并不嚴(yán)格等于RyR2團(tuán)簇:后者是物理上的結(jié)構(gòu),前者則是以功能定義的。好了,概念澄清完畢,該說正事了。有好些研究在攜有RyR2突變和衰竭的心肌中觀察到了一種名為“CRU破碎”的現(xiàn)象,就是說原本一群組成CRU的RyR2分裂成了若干小群,使得通道的整體密度下降。它可能使RyR2間的功能偶聯(lián)減弱,從而導(dǎo)致包括鈣瞬變上升速度下降(開放不同步)、舒張期鈣滲漏(關(guān)閉不同步)等不妙的后果。CRU破碎的誘因并不清楚;有研究表明JPH2可以促進(jìn)RyR2聚集成簇,各種心臟病中JPH2表達(dá)的下調(diào)或許跟它有關(guān),也有人猜想或許它是CRU無法及時(shí)適應(yīng)其他亞細(xì)胞尺度重構(gòu)過程的表現(xiàn)。
? ? 不得不說,CRU破碎是否在人類心臟病中體現(xiàn)仍有爭(zhēng)議,但另一種尺度稍大的結(jié)構(gòu)重塑——T管與二聯(lián)間隙的丟失——在心衰中的存在幾乎是板上釘釘?shù)氖聦?shí)。T管以及T管與交界區(qū)SR間聯(lián)系的丟失可以說是衰竭心肌最具標(biāo)志性的特征之一,其發(fā)生發(fā)展除了跟CRU破碎似的可能與JPH2的丟失相關(guān)外,還跟一個(gè)叫做橋接整合蛋白1(bridging integrator 1, BIN1)的小蛋白有些關(guān)系。這個(gè)蛋白其實(shí)在本系列第2期已經(jīng)悄悄出現(xiàn)了(就在那張展示T管超微結(jié)構(gòu)的圖里),它位于T管膜胞質(zhì)側(cè),對(duì)二聯(lián)間隙微環(huán)境的形成極為重要,使LTCC定位到二聯(lián)間隙并且成簇和將RyR2招募到二聯(lián)間隙這兩件事都是它參與介導(dǎo)的。有證據(jù)表明它在心衰中也會(huì)下調(diào),其直接結(jié)果之一自然就是LTCC和RyR2找不著彼此。這顯然不是什么好事,除了影響ECC效率外,還會(huì)通過增加解偶聯(lián)的RyR2破壞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)。事實(shí)上,正常心肌中也有相當(dāng)一部分RyR2沒有與LTCC相對(duì),但部分因?yàn)樗鼈儾蝗菀字苯佑^測(cè)到,人們對(duì)它們的行為和作用了解甚少,也不清楚心衰病程中這部分RyR2的整體變化。很有可能衰竭心肌中解偶聯(lián)RyR2除在數(shù)量上有所增加之外,在分布與行為方面也會(huì)與正常心肌中的解偶聯(lián)RyR2有所不同。可不要小看了這部分神秘的RyR2,好些心肌生理的難解之謎可能都跟它們的行為有著關(guān)系,比如所謂的鈣滲漏反常:為什么靜息的衰竭心肌舒張期自發(fā)鈣火花頻率不見多高(甚至比SR鈣儲(chǔ)量相同的正常心肌低),SR在舒張期漏出來的鈣卻一點(diǎn)沒少(甚至比正常心肌多)?其實(shí),即使是在正常心肌中,也約有50%舒張期從SR漏出的鈣無法用鈣火花解釋:它們就那么悄無聲息地流入胞質(zhì),似乎沒有幾個(gè)RyR2注意到它們,盡管它們的量可謂相當(dāng)驚人。研究表明,這部分不以鈣火花形式漏出SR的鈣所途經(jīng)的可能就是那些不與LTCC偶聯(lián)的RyR2,尤其是這部分RyR2中那些不怎么成簇的、真正“離群”(rogue)的RyR2。這些RyR2既得不到來自LTCC的信號(hào),又缺乏和同族之間的聯(lián)系,結(jié)果它們比在交界區(qū)抱團(tuán)的RyR2更容易開放(見前文關(guān)于RyR2團(tuán)簇成員間協(xié)同效應(yīng)的解釋),卻又不容易激活一大群RyR2并觸發(fā)鈣火花,在其他RyR2的視線之外不聲不響地開開閉閉,形成了相對(duì)均一的SR背景鈣滲漏。心衰時(shí)解偶聯(lián)的RyR2增多,搞不好這部分背景鈣滲漏也會(huì)增強(qiáng),成為活活榨干SR的幕后推手。除了使鈣庫(kù)耗竭之外,持續(xù)、大量的鈣滲漏也會(huì)促進(jìn)鈣誘導(dǎo)的心肌重構(gòu),可能與衰竭心臟的一些結(jié)構(gòu)變化(比如肥大及心室擴(kuò)張)相關(guān),這部分內(nèi)容會(huì)在后面簡(jiǎn)單提到,運(yùn)氣好的話下一期可能就會(huì)出現(xiàn)。
? ? 好啦,一口氣說到這里,本文的第二部分也接近尾聲了。實(shí)話實(shí)說,本文的寫作歷程相當(dāng)艱難(拋開中間忙了很長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)致完全沒進(jìn)度不談),主要是因?yàn)槲以趯戇@篇之前對(duì)心衰的病理生理真的不算非常了解,只是考慮到人們?cè)诮榻B病理現(xiàn)象時(shí)似乎喜歡從獲得性的東西開始,再加上我想通過逼自己一把(?)來學(xué)點(diǎn)新東西,就一咬牙擼起袖子開干了。此時(shí)的我除了為本文即將完結(jié)而長(zhǎng)舒一口氣之外,整個(gè)人的狀態(tài)還不由自主地雀躍了起來;至于這是為什么,那當(dāng)然是因?yàn)椤乱黄诳伤阋v到我最感興趣的東西啦!也許很多人對(duì)RyR2感興趣是因?yàn)樗谛乃ブ械淖饔?,但?dāng)年讓我真正愛上RyR2的是一種遺傳性的心電離子通道病,不用說你就能猜到RyR2就是那個(gè)在它的情境下出問題的通道。在某些方面,比如說致心律失常的機(jī)制方面,它與心衰頗有些相似之處,以至于對(duì)它的研究為心衰治療手段提供了新的思路與妙招。我暫且不提這種疾病的全名(盡管本系列第一期的參考列表里已經(jīng)提到了),但如果你本來就對(duì)RyR2感興趣或是有好好查過關(guān)于它的資料的話,我?guī)缀蹩梢钥隙銓?duì)它有所耳聞。好了,閑話少說,我們下一期再見!

? ? 本文后半部分提到了CRU這個(gè)概念,不難看出這個(gè)概念相當(dāng)基礎(chǔ)而重要,以至于我在本系列第4篇才提到它似乎有點(diǎn)晚。之所以這么晚,是因?yàn)檫@玩意盡管十分基礎(chǔ),卻一直沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義,直接導(dǎo)致不同文獻(xiàn)中的CRU說的不見得是一個(gè)東西,搞得最開始想去確認(rèn)一下CRU的定義的我一臉懵逼,不敢用了。后來我在讀一篇綜述(下方列表里有)時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)還算清晰的定義,這才有膽把CRU寫進(jìn)本系列里。溫馨提醒,如果你在查閱資料時(shí)看到了CRU這個(gè)詞,請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)檢查原文,確認(rèn)作者指的到底是什么東西……
參考文獻(xiàn)/拓展閱讀:
Blayney, LM., and Lai, FA. Ryanodine receptor-mediated arrhythmias and sudden cardiac death. Pharmacol Ther 123(2), 151-177 (2009). DOI:?10.1016/j.pharmthera.2009.03.006
備注:一篇年代早了點(diǎn)但相當(dāng)全面的綜述,因其全面性享有本系列置頂待遇,讀過本系列前幾篇的讀者對(duì)它肯定不會(huì)陌生。
Dobrev, D., and Wehrens, XHT. Role of RyR2 Phosphorylation in Heart Failure and Arrhythmias: Controversies Around Ryanodine Receptor Phosphorylation in Cardiac Disease. Circ Res 114(8), 1311-1319 (2014). DOI:?10.1161/CIRCRESAHA.114.300568
備注:封面與本文第一幅圖的出處。
Eisner, D., Caldwell, J., and Trafford, A.?Sarcoplasmic Reticulum Ca-ATPase and Heart Failure 20 Years Later. Circ Res 113(8), 958-961 (2013). DOI:?10.1161/CIRCRESAHA.113.302187
備注:關(guān)于心衰中SERCA下調(diào)的事。這篇文章標(biāo)題中暗指的那篇(相對(duì)于2013年而言的)20年前的經(jīng)典文獻(xiàn)指的是一篇1994年的論文,它是最早的關(guān)于心衰中SERCA表達(dá)變化的研究。
Liu, MB., de Lange, E., Garfinkel, A., Weiss, JN., and Qu, Z.?Delayed afterdepolarizations generate both triggers and a vulnerable substrate promoting reentry in cardiac tissue. Heart Rhythm 12(10), 2115-2124 (2015). DOI:?10.1016/j.hrthm.2015.06.019
備注:關(guān)于DAD與心律失常。本文的主題當(dāng)然不是致心律失常機(jī)制,但這么有趣的話題沒有拓展閱讀材料實(shí)在可惜了。剛好也能為下一期做些準(zhǔn)備不是?
Belevych, AE., Radwański, PB., Carnes, CA., and Gy?rke, S. ‘Ryanopathy’: causes and manifestations of RyR2 dysfunction in heart failure. Cardiovasc Res 98(2), 240-247 (2013). DOI:?10.1093/cvr/cvt024
備注:《ECC的辛酸史》(誤)那張圖的出處。順帶說一句,我很喜歡標(biāo)題里ryanopathy這個(gè)詞(可以翻譯為RyR通道病),本文標(biāo)題的靈感正是部分地來源于此。
Terentyev, D., and Hamilton, S.?Regulation of Sarcoplasmic Reticulum Ca2+ Release by Serine-Threonine Phosphatases in the Heart. J Mol Cell Cardiol 101, 156-164 (2016). DOI:?10.1016/j.yjmcc.2016.08.020
備注:關(guān)于PP1和PP2A的事。說實(shí)話,我在寫本文之前都不知道它們的活性在心衰中居然(可能)是上調(diào)的,真是孤陋寡聞了……
Champion, HC.?Targeting Protein Phosphatase 1 in Heart Failure. Circ Res 96(7), 708-710 (2005). DOI:?10.1161/01.RES.0000164359.95588.25
備注:關(guān)于抑制PP1能夠緩解衰竭心肌病理表型一事的編輯評(píng)論。
Respress, JL., van Oort, RJ., Li, N., Rolim, N., Dixit, SS., deAlmeida, A., Voigt, N., Lawrence, WS., Skapura, DG., Sk?rdal, K., Wisl?ff, U., Wieland, T., Ai, X., Pogwizd, SM., Dobrev, D., and Wehrens, XHT.?Role of RyR2 phosphorylation at S2814 during heart failure progression. Circ Res 110(11), 1474-1483 (2012). DOI:?10.1161/CIRCRESAHA.112.268094
備注:S2814在不同心衰情境下不同作用的研究。
Gonano, LA., and Jones, PP. FK506-binding proteins 12 and 12.6 (FKBPs) as regulators of cardiac Ryanodine Receptors: Insights from new functional and structural knowledge. Channels 11(5), 415-425 (2017). DOI:?10.1080/19336950.2017.1344799
備注:關(guān)于PKA的那跟掐架似的三項(xiàng)研究以及后面一部分關(guān)于FKBP12.6的事出自此文。另外,關(guān)于這些激酶的一部分研究結(jié)果出自列表第一篇文章,各位感興趣的可以自行尋找。
Alvarado, FJ., Chen, X., and Valdivia, HH.?Ablation of the cardiac ryanodine receptor phospho-site Ser2808 does not alter the adrenergic response or the progression to heart failure in mice. Elimination of the genetic background as critical variable. J Mol Cell Cardiol 103, 40-47 (2017). DOI:?10.1016/j.yjmcc.2017.01.001
Shan, J., Kushnir, A., Betzenhauser, MJ., Reiken, S., Li, J., Lehnart, SE., Lindegger, N., Mongillo, M., Mohler, PJ., and Marks, AR.?Phosphorylation of the ryanodine receptor mediates the cardiac fight or flight response in mice. J Clin Invest 120(12), 4388-4398 (2010). DOI:?10.1172/JCI32726
備注:關(guān)于S2808磷酸化的兩篇再次可以掐一架的結(jié)論完全相反的研究……不愧是PKA
Xiao, B., Sutherland, C., Walsh, MP., and Chen, SRW.?Protein Kinase A Phosphorylation at Serine-2808 of the Cardiac Ca2+-Release Channel (Ryanodine Receptor) Does Not Dissociate 12.6-kDa FK506-Binding Protein (FKBP12.6). Circ Res 94(4), 487-495 (2004). DOI:?10.1161/01.RES.0000115945.89741.22
備注:關(guān)于S2808磷酸化似乎不能引發(fā)FKBP12.6解離的研究。另一項(xiàng)觀察到PKA對(duì)S2808的磷酸化使FKBP12.6解離、卻沒有觀察到CaMKII磷酸化使FKBP12.6解離的研究出自參考列表里的第一篇。又雙叒叕可以打一架了
Nikolaienko, R., Bovo, E., and Zima, AV.?Redox Dependent Modifications of Ryanodine Receptor: Basic Mechanisms and Implications in Heart Diseases. Front Physiol 9, 1775 (2018). DOI:?10.3389/fphys.2018.01775
備注:關(guān)于RyR2氧化修飾的綜述,感興趣者可以一讀。其中包括CaMKII被氧化修飾后活性增強(qiáng)的事兒。
Nikolaienko, R., Bovo, E., Rebbeck, RT., Kahn, D., Thomas, DD., Cornea, RL., and Zima, AV.?The functional significance of redox-mediated intersubunit cross-linking in regulation of human type 2 ryanodine receptor. Redox Biol 37, 101729 (2020). DOI:?10.1016/j.redox.2020.101729
備注:?jiǎn)蝹€(gè)RyR2亞基間交聯(lián)的研究,專門提到了通道之內(nèi)、亞基之間的交聯(lián)會(huì)引發(fā)CaM的解離。此外,這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)主要介導(dǎo)RyR1亞基間交聯(lián)的那個(gè)半胱氨酸(的RyR2對(duì)應(yīng)物)在RyR2體內(nèi)就不是亞基間交聯(lián)的主要介導(dǎo)者了,所以似乎氧化損傷/修飾還是有點(diǎn)特異性的……
Waddell, HMM., Zhang, JZ., Hoeksema, KJ., McLachlan, JJ., McLay, JC., and Jones, PP.?Oxidation of RyR2 Has a Biphasic Effect on the Threshold for Store Overload-Induced Calcium Release. Biophys J 110(11), 2386-2396 (2016). DOI:?10.1016/j.bpj.2016.04.036
備注:關(guān)于氧化損傷對(duì)SOICR閾值的雙向作用。
Gonzalez, DR., Beigi, F., Treuer, AV., and Hare, JM.?Deficient ryanodine receptor S-nitrosylation increases sarcoplasmic reticulum calcium leak and arrhythmogenesis in cardiomyocytes.?Proc Natl Acad Sci U S A 104(51), 20612-20617 (2007). DOI:?10.1073/pnas.0706796104
備注:較早的對(duì)RyR2 S-亞硝基化缺乏和異常鈣釋放之間關(guān)系的研究,其中揭示了NOS1和NOS3對(duì)RyR2亞硝基化的不同作用,當(dāng)然還有亞硝基化缺失對(duì)RyR2功能的損傷。
Gonzalez, DR., Treuer, AV., Castellanos, J., Dulce, RA., and Hare, JM.?Impaired S-Nitrosylation of the Ryanodine Receptor Caused by Xanthine Oxidase Activity Contributes to Calcium Leak in Heart Failure. J Biol Chem 285(37),?28938–28945 (2010). DOI:?10.1074/jbc.M110.154948
備注:關(guān)于衰竭心肌中RyR2亞硝基化與氧化的關(guān)系,以及黃嘌呤氧化酶在其中作用的研究。
Gergs, U., Berndt, T., Buskase, J., Jones, LR., Kirchhefer, U., Müller, FU., Schlüter, KD., Schmitz, W., and Neumann, J.?On the role of junctin in cardiac Ca2+ handling, contractility, and heart failure. Am J Physiol Heart Circ Physiol 293(1),?H728-734 (2007). DOI:?10.1152/ajpheart.01187.2006
備注:關(guān)于三聯(lián)蛋白與交界蛋白表達(dá)下調(diào)的研究。有趣的是,這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)過表達(dá)交界蛋白會(huì)損害心肌功能,據(jù)此猜想交界蛋白表達(dá)的下調(diào)可能是一種代償機(jī)制。(BTW,RyR2表達(dá)下調(diào)的事兒參考自本列表第一篇。)
Arvanitis, DA., Vafiadaki, E., Sanoudou, D., and Kranias, EG. Histidine-rich calcium binding protein: The new regulator of sarcoplasmic reticulum calcium cycling. J Mol Cell Cardiol 50, 43-49 (2011). DOI: 10.1016/j.yjmcc.2010.08.021
備注:HRC在心衰中下調(diào)一事的出處。這篇文章也包含很多其他有關(guān)于HRC的內(nèi)容,考慮到HRC不算是本系列的重點(diǎn),感興趣的讀者不妨看看。
Sibbles, ET., Waddell, HMM., Mereacre, V., Jones, PP., Munro, ML. The function and regulation of calsequestrin-2: implications in calcium-mediated arrhythmias. Biophys Rev 14, 329-352 (2022). DOI: 10.1007/s12551-021-00914-6
備注:有關(guān)Casq2在心衰中變化的出處。盡管Casq2會(huì)是本系列的重點(diǎn),但我畢竟不可能比專業(yè)綜述講得全面,因此還是推薦讀一讀的。剛好下期Casq2會(huì)經(jīng)常出現(xiàn),當(dāng)做預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí)也不錯(cuò)?。ㄕ`)
Chen, X., Piacentino, V. 3rd, Furukawa, S., Goldman, B., Margulies, KB., and Houser, SR.?L-Type Ca2+ Channel Density and Regulation Are Altered in Failing Human Ventricular Myocytes and Recover After Support With Mechanical Assist Devices. Circ Res 91(6), 517-524 (2002). DOI:?10.1161/01.res.0000033988.13062.7c
備注:LTCC門控特征與通道密度變化的出處。
Srivastava, U., Jennings-Charles, R., Qu, YS., Sossalla, S., Chahine, M., and Boutjdir, M.?Novel re-expression of L-type calcium channel Cav 1.3 in left ventricles of failing human heart. Heart Rhythm 17(7), 1193-1197 (2020). DOI:?10.1016/j.hrthm.2020.02.025
備注:“幼稚型”鈣通道Cav 1.3在衰竭心肌中再次表達(dá)的出處。
Louch, WE., Stokke, MK., Sjaastad, I., Christensen, G., and Sejersted, OM.?No rest for the weary: diastolic calcium homeostasis in the normal and failing myocardium. Physiology (Bethesda) 27(5), 308-323 (2012). DOI:?10.1152/physiol.00021.2012
備注:《兩個(gè)泵、一個(gè)交換體和一個(gè)通道的故事》SERCA2a-RyR2系統(tǒng)與NCX1-NKA系統(tǒng)之間那個(gè)故事以及配圖的出處。不得不說,我被這篇文章講的東西迷住了,這才會(huì)在本文當(dāng)中插進(jìn)了這么一個(gè)故事。
Lehnart, SE., and Wehrens, XMT.?The role of junctophilin proteins in cellular function. Physiol Rev 102(3), 1211-1261 (2022). DOI:?10.1152/physrev.00024.2021
備注:JPH2對(duì)RyR2作用的出處(不包括成像研究結(jié)果的那部分)??刹灰】唇Y(jié)構(gòu)蛋白!
Jayasinghe, I., Clowsley, AH., Lin, R., Lutz, T., Harrison, C., Green, E., Baddeley, D., Di Michele, L., and Soeller, C.?True Molecular Scale Visualization of Variable Clustering Properties of Ryanodine Receptors. Cell Rep 22(2), 557-567 (2018). DOI:?10.1016/j.celrep.2017.12.045
備注:RyR2成像研究相關(guān)數(shù)據(jù)以及那張總結(jié)圖的出處。
Salvage, SC., Huang, CLH., Fraser, JA., and Dulhunty, AF. How does flecainide impact RyR2 channel function? J Gen Physiol 154(9),?e202213089 (2022). DOI:?10.1085/jgp.202213089
備注:成簇RyR2類似協(xié)同作用的表現(xiàn)的出處。順帶說一句,這篇文章真正的內(nèi)容比標(biāo)題給人的印象豐富且細(xì)致得多,全文圍繞著“氟卡尼對(duì)RyR2的藥理作用究竟是怎樣的”展開,可謂是一趟精彩紛呈的思維奇旅,盡管因涉及了很多下期內(nèi)容而有劇透嫌疑,但還是非常推薦感興趣的讀者找個(gè)空閑時(shí)間認(rèn)真讀一讀。
Fowler, ED., and Zissimopoulos, S.?Molecular, Subcellular, and Arrhythmogenic Mechanisms in Genetic RyR2 Disease. Biomolecules 12(8), 1030 (2022). DOI:?10.3390/biom12081030
備注:CRU破碎現(xiàn)象的出處,同時(shí)也是本文所采用的CRU的定義的來源。
Hong, T., and Shaw, RM. Cardiac T-Tubule Microanatomy and Function. Physiol Rev 97, 227-252 (2017). DOI: 10.1152/physrev.00037.2015
備注:T管結(jié)構(gòu)變化以及BIN1蛋白相關(guān)信息的出處,也就是本系列第2期當(dāng)中那篇令我大開眼界的參考文獻(xiàn)。
Sobie, EA., Guatimosim, S.,?Gómez-Viquez, L., Song, LS., Hartmann, H., Jafri, MS., and Lederer, WJ.?The Ca2+ leak paradox and rogue ryanodine receptors: SR Ca2+ efflux theory and practice. Prog Biophys Mol Biol 90(1-3), 172-185 (2006). DOI:?10.1016/j.pbiomolbio.2005.06.010
備注:介紹“鈣滲漏反?!辈⒖疾祀x群RyR2在此現(xiàn)象中的可能作用的一篇模擬研究。
Santiago, DJ., Curran, JW., Bers, DM., Lederer, WJ., Stern, MD.,?Ríos, E., and Shannon, TR.?Ca Sparks Do Not Explain all Ryanodine Receptor-Mediated SR Ca Leak in Mouse Ventricular Myocytes. Biophys J 98(10), 2111-2120 (2010). DOI:?10.1016/j.bpj.2010.01.042
備注:關(guān)于“非鈣火花”的鈣滲漏的研究——這篇研究發(fā)現(xiàn)鈣火花只能解釋約50%的SR鈣滲漏!