β-肾上腺素能受体调控心肌细胞钙释放的分子机制.pdfVIP

  学术动态 编者的话：北京大学生命科学学院“长江学者”王世强教授实验室在肾上腺素受体调控心肌细 胞钙释放的分子机制方面取得重要进展，成果于 2009 年 10 月 20 日发表于《美国科学院院报》。 本刊约请作者撰写了该文的中文梗概，供相关领域研究生和有关生理学工作者参考。文中引用的 图表请参见英文原文： Zhou et al. (2009) β-adrenergic signaling accelerates and synchronizes cardiac ryanodine receptor 2+ response to a single L-type Ca channel.. Proc Natl Acad Sci U S A. 106(42):18028-18033. β-肾上腺素能受体调控心肌细胞钙释放的分子机制 周 鹏 赵燕婷 王世强 （北京大学生命科学学院 北京 100871 ） 摘要：β-肾上腺素能受体（βAR ）是最经典的 在肌质网钙储量上升，且能够被 PKA 抑制剂 G 蛋白耦联受体。在心室肌细胞中，βAR 可以 Rp-8-CPT-cAMP （100 µM ）和H89 （10 µM ） 提高细胞膜 L-型钙通道（LCC ）介导的钙内流 消除。上述结果证明，βAR-PKA 信号能够提 的幅度和同步性，通过钙致钙释放机制触发肌 高 RyR 对 LCC 单通道电流的响应速率和同步 质网（SR ）更强的钙释放活动，从而起到调节 性。由此揭示的交感神经调节心脏功能的分子 心脏收缩能力的作用。然而，目前仍不清楚 机制，将为进一步研究心脏疾病下 βAR 信号 βAR-蛋白激酶 A （PKA ）信号通路如何直接调 的异常变化奠定基础。 控肌质网钙释放通道 ryanodine 受体（RyR ） 的功能，该领域的研究结果存在很大争议。本 引 言 文使用特殊的单通道钙成像技术，通过去极化 方法激活单个 LCC 产生钙小星，记录触发的 应激状态下，交感神经系统的兴奋显著提 RyR 钙火花。结果表明，在 βAR 激动剂异丙 高心脏的收缩速率和幅度以适应供血需要。该调 ［， ］ 3 4 肾上腺素（1 μM ）作用20 分钟内，单个 LCC 节主要由 β-肾上腺素能受体（βAR ）介导 。 触发的钙火花幅度显著上升，且该效应不依赖 这种心脏泵血潜能的储存和释放对脊椎动物 ［ ， ］ 于 LCC 单通道钙电流的变化；βAR 激动下钙 的生存有重要的意义 1 2 。 火花的钙释放电流幅度与肌质网钙储量的比 在动作电位驱动下，心肌细胞膜上的 L- 值显著提高，表明 βAR 信号动员了更多的 RyR 型钙通道（LCC ）开放，产生内向钙离子流， 通道参与同步钙释放活动；βAR 激动下钙小星 激活 ryanodine 受体（RyR ），产生肌质网钙释