心脏病|科学家重定义“心脏的跳动”,或预示着心脏病新疗法的发展

心跳,是人体生命特征最为重要的生命信号 。正常情况下的心跳每分钟为60-100次,每天约10万次 。在有限的生命里,心脏需要昼夜不停地跳25-30亿次 。
1628年,威廉·哈维(William Harvey)发表了《心血运动论》,正确地描述了全身血液循环系统,但是他却未能解释心脏跳动的机制 。心脏供血的最根本机制在于心脏的收缩,也就是我们所说的心脏跳动 。但是心脏为什么会跳?心脏是怎么跳的?心脏的跳动是如何被控制的?对于这个问题,早期学术界争论不休 。
上世纪,神经学界认为神经系统支配着心脏的跳动,而心脏只是一个听话的工具人罢了 。心源派则认为,心跳主要是心脏的自主功能 。究竟心脏的每次跳动是不是心脏自己说了算?在上世纪的几百年来,都没有定论 。
【心脏病|科学家重定义“心脏的跳动”,或预示着心脏病新疗法的发展】心脏病|科学家重定义“心脏的跳动”,或预示着心脏病新疗法的发展
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图4: 比较在pCa = 8,pCa = 5.8和pCa = 4时获得的心肌蛋白结构
该研究主要作者认为,此研究结果为理解和模拟健康和疾病状态下,心脏细丝的构想特征提供了一个新的基础,此前有许多遗传性心脏病都会影响细丝的蛋白质组成 。而这一项研究发现为遗传性心脏病提供了新的解释,或可促进心脏病新疗法的发展 。
写在最后
钙离子通道几乎存在所有可兴奋细胞,钙通道的重要功能就是调节细胞内钙离子浓度 。正常静息条件下,心肌细胞内的钙离子浓度很低( 10-300 nmol/L),在兴奋条件下其生理浓度可高达 1 μmol/L以上 。升高的细胞内钙离子一方面直接引起心肌收缩,另一方面也参与其他多种钙依赖蛋白酶活性的调节,起到第二信使作用 。
随着研究的深入,钙离子通道作为经典的离子通道,其重要性已经受到人们越来越多的重视,钙通道阻滞药也将在心血管系统疾病及其他系统疾病中发挥重要作用 。相信未来对心肌细胞收缩时Ca2 +水平的变化以及肌丝结构的进一步解析,将为更多的心脏病患者带来福音 。
参考文献:
1. 陆彤 & 蒋彬. 心肌细胞钙离子通道. 中国心脏起搏与心电生理杂志 22, 477-482 (2008).
2.Risi, C. M. et al. The structure of the native cardiac thin filament at systolic Ca2+ levels. Proceedings of the National Academy of Sciences 118, e2024288118, doi:10.1073/pnas.2024288118 (2021).

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