I(f)及内钙释放在小鼠胚胎发育过程中心室肌细胞起搏中的作用

摘要

目的：关于成年心脏的起搏机制，已经做了较为深入的研究。但是迄今为止，胚胎发育过程中心肌细胞的自动起搏机制还不是十分清楚。
　　 方法和结果：本研究主要应用了膜片钳、钙成像以及半定量RT-PCR技术。研究结果发现：(1)I(f)参与了胚胎发育过程中，尤其是早期心室肌细胞动作电位的规律性4期自动除极过程。用2 mM铯阻断I(f)后，产生了很强的负性变时作用，并且主要影响4期自动除极的早期段。(2)对胚胎不同发育时期的Ryanodine受体（RyR）及IP3受体（IP3R）介导的细胞内钙释放的研究发现，内钙释放在起搏活动中起着非常重要的作用—我们发现在胚胎发育的不同时期单独阻断RyR比单独阻断IP3R对动作电位的负性变时作用要大。而且随着胚胎发育的进行，在晚期单独阻断RyR对动作电位的负性变时作用与早期相比减小；而单独阻断IP3R对动作电位却不发生影响；但是一旦完全阻断内钙释放，无论是在胚胎发育的早期还是晚期自发性动作电位都完全停止。而且我们发现内钙释放主要影响了动作电位4期自动除极的晚期段。(3)内钙释放影响起搏活动的机制是其通过激活钠钙交换蛋白（NCX）产生钠钙交换电流（INCX），从而参与了动作电位4期自动除极过程。
　　 结论：研究表明，I(f)及心室肌细胞内钙释放参与了不同发育时期的胚胎心肌细胞动作电位的4期自动除极过程，并且分别影响其早期段及晚期段。而且其作用以胚胎早期更为明显。I(f)和自发性的内钙震荡常重新出现在病理情况下的成年的心室肌细胞上。它们的出现将可能会导致心力衰竭和心肌肥大时出现心律失常。因此，本实验将在今后为更好的了解胚胎心脏的基本生理现象，并且为预防和治疗心律失常提供新的药物干预线索。