钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ delta磷酸化的RyR2在心衰中扮演重要角色
心肌内向整流钾电流的调控因素及相关心律失常

基金项目:贵州省科学技术厅临床研究中心项目(黔科合平台人才〔(2017)5405〕);贵州省人民医院青年基金(GZSYQN〔2019〕19)通信作者:杨龙,E mail:yanglong1001@163.com心肌内向整流钾电流的调控因素及相关心律失常霍照美1,2 田龙海2 杨龙1,2(1.贵州医科大学,贵州贵阳550025;2.贵州省人民医院心内科,贵州贵阳550002)【摘要】心肌内向整流钾电流(IK1)由内向整流钾通道(Kir通道)家族成员Kir2.1通道介导。
细胞膜电位静息水平时Kir2.1通道处于开放状态,K+外流增加;而当膜去极化时,Kir2.1通道的通透性降低,K+外流减少。
IK1是形成心肌细胞静息膜电位的主要成分,在多种心律失常中发挥重要的作用。
现就IK1的调控及其相关心律失常做一综述。
【关键词】内向整流钾电流;离子通道;心律失常【DOI】10 16806/j.cnki.issn.1004 3934 2022 07 014RegulatoryFactorsandRelatedArrhythmiasofInwardRectifierPotassiumCurrentHUOZhaomei1,2,TIANLonghai2,YANGLong1,2(1.GuizhouMedicalUniversity,Guiyang550025,Guizhou,China;2.DepartmentofCardiology,GuizhouProvincialPeople’sHospital,Guiyang550002,Guizhou,China)【Abstract】Myocardialinwardrectifierpotassiumcurrent(IK1)ismediatedbyKir2.1channel,amemberofinwardrectifierpotassiumchannel(Kirchannel)family.Whenthecellmembranepotentialattherestinglevel,Kir2.1channelwasopenandK+outflowincreased.However,thepermeabilityofKir2.1channeldecreaseswithcellmembranedepolarization,resultinginthedecreaseofK+outflow.IK1isthemaincomponentofrestingpotentialofcardiomyocytes,andplaysanimportantroleinarrhythmias.ThepurposeofthispaperistoreviewtheresearchprogressaboutboththeregulationandrelatedarrhythmiasofIK1.【Keywords】Inwardrectifierpotassiumcurrent;Ionchannel;Arrhythmia 心肌细胞的电活动是心脏兴奋性、自律性、传导性和收缩性的基础,由细胞的跨膜电位决定,包括静息电位和动作电位的形成[1 2]。
附子心脏毒性及配伍减毒增效机制研究进展

Research progress on aconite-induced cardiotoxicity and mechanism of attenuation and synergy of compatibility
JIANG Bo, CHANG Jingjing, ZHANG Chunlei, JIN Xing, XU Jingya, LI Baolong Heilongjiang University of Tradition Chinese Medicine, Haerbin 150040, Chain
Abstract: Aconite is from Aconitum carmichaeli, the main toxic reactions of aconite are cardiotoxicity and neurotoxicity, among which the heart is one of the most important target organs. At present, it is generally believed that the aconite-induced cardiotoxicity is caused by the direct or indirect action of diester diterpenoid alkaloids on the heart, and the toxic mechanism may be related to Ca2+overload, lipid peroxidation, cell apoptosis and increased vagus nerve excitability. It is found that the compatibility of aconite with other traditional Chinese herbal medicines can play a role in attenuation and synergy by influencing the metabolic in vivo, decrease of intracellular Ca2+ overload, antioxidative stress, anti-apoptotic. In this paper, the research progress on cardiotoxicity of aconite and related mechanisms of attenuation and synergy of compatibility at home and abroad were reviewed in recent years, providing reference for further study and clinical safe medication of aconite. Key words: SLConitQ;Aconitum carmichaeli\ cardiotoxicity; compatibilit; attenuation and synergy; mechanism
线粒体钙超载

IP3R系统释放细胞内钙受许多因素影响: [Ca2+]i;碱性环境中Ca2+释放增加 K+ 通过K+ 通道进入钙池,进而促进Ca2+ 释放 肝素是IP3R的持异性拮抗剂
16
② ryanodine受体系统
在多种细胞内普遍存在 ryanodine 受体(以下简 称RyR)调节IP3不敏感钙池内钙的释放。 现知RyR至少有3种亚型: RyR1存在于骨路肌 SR上,有 5032/5037个氨基酸 残基; RyR2存在于心肌上,有4967个氨基酸残基, RyR3存在于非肌性细胞上,比前两者小得多,只 有641个氨基酸残基。
M10。在M4,M5,M6,M8形成的一个通道中有 2 个对 Ca2+ 具有很高亲和力的结合位点。这 10 个 螺旋疏水节段与 3 个细胞质亲水环相连接。亲 水环包含ATP结合位点和磷酸化位点。
22
① 细胞膜Ca2+ -ATP酶:
利用 ATP 提供的能量逆细胞膜两侧高的电化学
梯度泵出Ca2+ ,其活性受钙调蛋白、PKA、PKC 等因子的调控。
② 细胞器(内质网及肌浆网)钙ATP酶:
位于细胞内钙贮存系统(细胞器)膜上,蓄积
Ca2+到细胞器腔中。 心脏和血管的肌浆网Ca2+ -ATP酶构型具有特殊 性,其功能调节依赖于一种辅助性跨膜蛋白 ---受磷蛋白。
23
受磷蛋白(phospholamban,PLN)
受磷蛋白由五个亚基(分子量6 KD)组成,每个
5
6
(一)钙平衡 1、钙瞬变值 [Ca2+]EC: 1~10 mM [Ca2+]C :0.1~10μM 细胞内钙: 44%存于胞内钙库(肌浆网/内质
2008研究生(循环生理2):心肌细胞钙信号与ECC

(四)激动反向Na/Ca交换 AngⅡ、内皮素Ⅰ、β1受体激动剂、E-4031等 (五)增加细胞内Na+ 洋地黄类药物
钠通道激动剂,如藜芦碱、BDF9148等
(六)钙增敏剂- Ca2+敏感性的调节
钙泵(Ca2+ pump, 又称Ca2+-ATP酶)
三者互相协调,共同维持心肌细胞膜对钙转运的
稳定,使胞内Ca2+受到精密调控。
6
(一)钙通道
• L-型钙通道 (ICa-L) large-conduction and long lasting cuttent
• T-型钙通道 (ICa-T) tiny conduction and transient current • N-型钙通道 (ICa-N) non-longlasting and no transient current • P型-钙通道 (ICa-P) 小脑Purkinje细胞
8
• 双氢吡啶类 (dihydropyridine,DHP) 硝苯地平 尼群地平
DHPR?
• 地尔硫卓类 (benzothiazepines,BTZ) 地尔硫卓 克伦硫卓 • 苯烷胺类 ( phenylakylamine,PAA) 维拉帕米 加洛帕米
9
2.T型Ca2+通道
主要分布在窦房结细胞和蒲肯野纤维膜。
19
(三)细胞膜钙泵
Ca2+泵是Ca2+的单向主动转运系统,在Mg2+
存在下水解ATP,将胞浆内Ca2+转运出细胞。与 NCX相比, Ca2+泵与Ca2+亲和力高,但转运量小。
★ 心肌肌浆网的钙转运系统
肌浆网作为钙库在心肌电和机械活动中起关键
考研动物生理学与生物化学(415)研究生考试试题及解答参考(2024年)

2024年研究生考试考研动物生理学与生物化学(415)模拟试题(答案在后面)一、选择题(动物生理学部分,10题,每题2分,总分20分)1、下列哪一项不是细胞膜的主要功能?A. 控制物质进出细胞B. 维持细胞内环境稳定C. 参与细胞信号传导D. 合成蛋白质2、在肌肉收缩过程中,哪种蛋白负责将肌动蛋白纤维与肌球蛋白横桥连接起来?A. 肌钙蛋白B. 原肌球蛋白C. 肌红蛋白D. 胶原蛋白3、关于糖酵解途径中的关键酶,下列哪一个酶催化的是不可逆反应?A. 磷酸己糖异构酶B. 醛缩酶C. 丙酮酸激酶D. 磷酸甘油酸激酶4、以下哪项不是动物细胞内常见的生物大分子?A. 蛋白质B. 脂质C. 糖类D. 纳米晶体5、下列关于蛋白质一级结构的描述,正确的是:A. 蛋白质的一级结构是指蛋白质的立体结构B. 蛋白质的一级结构是指蛋白质的氨基酸序列C. 蛋白质的一级结构是指蛋白质的化学性质D. 蛋白质的一级结构是指蛋白质的酶活性6、在生物化学中,以下哪种物质不属于酶的辅因子?A. 铁离子B. 钙离子C. 磷酸D. 维生素B67、下列关于蛋白质结构的描述,正确的是:A、蛋白质的一级结构是指蛋白质的二级结构B、蛋白质的二级结构是由氨基酸残基之间的氢键形成的C、蛋白质的三级结构是指蛋白质的四级结构D、蛋白质的四级结构是指蛋白质分子的整体形态8、以下哪种物质不是生物体内常见的生物大分子?A、蛋白质B、核酸C、脂质D、糖类9、关于酶的专一性,以下哪种说法是正确的?A、酶的专一性是指一种酶只能催化一种底物B、酶的专一性是指一种酶可以催化多种底物C、酶的专一性是指一种底物只能被一种酶催化D、酶的专一性是指酶与底物结合的亲和力10、以下哪个物质是蛋白质合成的起始因子?A、eIF-2B、eIF-3C、eIF-4D、eIF-5二、实验题(动物生理学部分,总分13分)题目:实验分析动物细胞膜通透性的变化实验背景:细胞膜是细胞的重要结构之一,具有选择透过性,是维持细胞内外环境稳定的关键。
MicroRNA-1与心律失常的关系研究进展

MicroRNA-1与心律失常的关系研究进展吴美霞【摘要】MicroRNA是一类单链非编码小分子RNA,其作用是抑制靶信使的转录和翻译,其中microRNA-1是其家族中的一员,主要在心脏中表达.在心肌细胞的多种病理状态下,microRNA-1可以通过转录调节各种离子通道和心肌电活动来参与心律失常的发生.现就microRNA-1与多种心律失常的关系进行综述.【期刊名称】《心血管病学进展》【年(卷),期】2018(039)005【总页数】5页(P768-772)【关键词】心律失常;MicroRNA-1;离子通道;心肌电活动【作者】吴美霞【作者单位】中南大学湘雅医学院附属海口医院心血管内科,海南海口 570208【正文语种】中文【中图分类】R541.7微小RNA(miRNA)是一类非编码的小RNA分子,在多种生物中对调节基因的表达有重要作用。
他们通常与多种靶信使 RNA(messenger RNA,mRNA)的3’非翻译区以碱基互补配对的方式结合,抑制靶信使的降解或翻译,从而在基因表达中起负性调节作用[1]。
因此一个miRNA可调控多种靶基因的表达,影响细胞信号传导途径中关键成分,从而影响细胞的生长及发育。
MicroRNA-1(miR-1)是miRNA众多亚基中的一员。
miR-1在全身都有表达,但其主要在心肌细胞中特异表达,目前发现其与心力衰竭、心肌梗死、恶性心律失常息息相关,而恶性心律失常往往是造成心脏猝死的重要原因。
有研究证明,miR-1在早期心肌分化中发挥作用,它可以通过抑制心肌细胞上的缝隙连接蛋白43(connexin 43,Cx43)的表达,而促发心律失常。
同时miR-1过度表达还可以导致钙离子超载,引发心律失常[2-5]。
1 miR-1与室性心律失常的关系及机制室性心律失常是心血管常见疾病,心力衰竭、心肌梗死等疾病都会发生室性心律失常,而其终末期更加严重,因其死亡率高,该病一直是临床研究的重点。
卡维地洛对RyR2介导的自发性钙振荡的抑制作用

卡维地洛对RyR2介导的自发性钙振荡的抑制作用肖建民;付晖【摘要】目的:探讨并比较卡维地洛和其它β受体阻滞剂对兰尼定受体2(RyR2)介导的自发性钙振荡的抑制作用.方法:采用Flp-In T-REx Core Kit构建可以稳定诱导表达RyR2的HEK293细胞株,采用酶解方法分离大鼠单个心肌细胞.逐步提高细胞外钙离子浓度,诱发细胞自发性钙振荡.单细胞钙影像技术记录并检测卡维地洛等β受体阻滞剂对HEK293细胞株及心肌细胞自发性钙振荡的作用.结果:卡维地洛30.μmol/L可明显抑制心肌细胞和表达RyR2的HEK293细胞株的自发性钙振荡,其抑制率分别为(65.30±2.30)%和(69.08±5.30)%;而美托洛尔、索他洛尔、阿替洛尔等常用的14种β受体阻滞剂对心肌细胞及HEK293细胞株的自发性钙振荡均无明显作用.结论:卡维地洛是唯一可以抑制RyR2介导的自发性钙释放的β受体阻滞剂,这可能是卡维地洛在降低心衰死亡率上优于其它β受体阻滞剂的机制之一.【期刊名称】《中国病理生理杂志》【年(卷),期】2013(029)010【总页数】5页(P1788-1792)【关键词】卡维地洛;心肌细胞;HEK293细胞;自发性钙振荡【作者】肖建民;付晖【作者单位】东莞市太平人民医院心血管内科,广东东莞523905;广东医学院药理教研室,广东东莞523808【正文语种】中文【中图分类】Q46越来越多证据显示,自发性钙振荡是心衰时发生心律失常及泵衰竭的重要机制之一。
心衰时经心肌细胞肌浆网上的钙释放通道——兰尼定受体2(ryanodine receptor 2,RyR2)产生的自发性钙释放(spontaneous calcium release)明显增多[1-2]。
增强的自发性钙释放活性能激活内向电流,如Na+/Ca2+交换电流,这种钙激活的内向电流能改变细胞膜电位,进而产生延迟后除极(delayed afterdepolarization,DAD)及触发性心律失常,诱发恶性心律失常[3]。
受磷蛋白:心力衰竭一个有希望的治疗靶点

译自Cardiovasc Drug Ther 2001;15:387-396
2003年2月
受磷蛋白—— 心力衰竭一个有希望的治疗目标
心力衰竭及其治疗现状 心肌舒缩活动产生的机制 心力衰竭时心肌舒缩功能下降的机制 受磷蛋白的结构特征及其生理意义 用基因方法阐明活体内受磷蛋白的调节作用 受磷蛋白/ SERCA复合体在心力衰竭病生理中 的作用 把调整PLB/SERCA的关系作为心衰的一种治疗 策略的可能性 针对PLB/SERCA复合体的治疗策略 结论
心肌舒缩活动产生的机制
兴奋-收缩耦联的特点及调节:
• 高度依赖于细胞外的Ca2+ • RYR是一种对理阿诺碱有高度亲和力的 Ca2+释放通道 • L-型Ca2+通道也称双氢吡啶受体,为电 压依赖性通道 • SERCA的活性是由受磷蛋白来进行可逆 性调节的
心力衰竭时心肌舒缩功能下降的机制
心肌细胞数量减少及细胞、组织和心室 水平的结构改变。 心肌能量代谢障碍 心肌细胞钙转运及其调控异常 心肌的主动松弛异常 心肌的顺应性降低
受磷蛋白/ SERCA复合体 在心力衰竭病生理中的作用
基于心肌特异性过度表达的受磷蛋白突 变株的鼠模型的研究结果:
o SERCA与钙离子的亲和力高度抑制 o 钙离子转运受阻 o 心肌收缩功能减退
结论:PLB以及PLB/SERCA的异常影响着钙 离子的内环境稳定且是心衰进展的重要机制
把调整PLB/SERCA的关系作为 心衰的一种治疗策略的可能性
心肌舒缩活动产生的机制
肌细胞的收缩过程:
横桥头部积攒能量(ATP酶活性)但无法与肌动 蛋白结合; 胞浆钙离子浓度升高,TnC结合钙离子致肌钙蛋 白分子构象变化; TnI与肌动蛋白结合减弱; 解除原肌球蛋白对横桥与肌动蛋白结合的抑制; 肌动蛋白与横桥头部结合; 能量转换,肌丝滑行,细胞收缩
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[ ]A  ̄nD,B u sM,S lia 1 mn ol o uem n A,e a.R l i f — at e t1 e t n o C r c v ao e i
p o en a d n w・ n e t a b l t n i ai n s wi c t o・ r ti n e - s ta r l f r l i n p te t o i i i ao t a u e my ・ h
基 因工 程 大 鼠 心 肌 肌 浆 网 钙 释 放 通 道 不 能 被 C MKId l a ea I t
钙调 蛋 白依赖 性 蛋 白激 酶 1dl 1 ea t 磷酸化 的 R R y 2在心衰 中扮演 重 要 角 色
19a前 B w i h首先 用 血 流储 备 份 数 ( F 来 描 述 心 3 o dt c F R)
梗死 晚发 房颤是 急性心 肌梗死 病情 恶化及 预后不 良
1. %的 A 患 者在住 院期 间 出现 新发 房 颤 , 13 MI 本研 究中, 颤的发生率为 1.%, 文献报 道相近。 房 28 与
急性心肌梗死并发房颤其可能原 因为 : ①下壁心肌 梗死合 并房颤 多见 于 右冠 状 动 脉 , 右冠 状 动 脉 近端
c n e o t a fbiaina d ara futrfl wiga uemy ada a a arl i rl to n t l l t ol n c t f i l i e o c o ri l
房颤组 。房 颤可降低 心排 血量 , 当心 室率快 时 , 增加
ifrtn[ ] n JC ril 2 0 ,0 ( )6 -1 naco J .It 死后急诊经皮冠状动 脉介入术 患者近期 预后的影 响 [ ] 中国 J. 介入心脏病学杂志 ,0 5,3 6 :7 - 9 2 0 1 ( ) 373 . 7
[] 6 李宪伦 , 焦媛. 心房纤颤的研究现状和进展 [ ] 中国全科 医学 , J.
20 1 ( )4 446 0 7,0 6 :3 -3 . ( 稿 1 :09 1-2 收 3期 20 -11 )
因子 “』 。本研究 结果发 现 , 晚发房 颤组 在 年龄 、 心 肌酶 峰值 均高 于 早 发 房 颤 组 , 左 室 E 而 F低 于 早 发
m n :ni t f m t U T - t [ ] a l t p y o et i g s r eG S O 3 r J .C r E e hs l s h o h i l a d er o i
心肌的耗氧量 , 使心肌缺血缺氧加重 , 梗死面积可能 会扩大 , 同时诱 发加重 心衰 、 休克甚 至死 亡 。本 研究
进一步分 析显示 心脏泵 功 能衰竭 既往有 高血 压 、 心
肌梗死 病 史 的 患 者 更 容 易 发 生 晚 发 房 颤 , 与邹 阳
【 ] 阳春 , 5 邹 杨新春 , 王乐丰 , 心房颤 动/ 等. 心房 扑动对急性心 肌梗
磷酸化 , F R也相应 的下降。2 1 其 F 84位点基 因敲除的大 鼠
也 表 现 为 F R下 降 。 也 有研 究 表 明 心 衰 大 鼠及 患 者 心 肌 细 F 胞 内 C MKⅡdl 表 达 下 降 。 这些 研 究 都 表 明 C MK1dl a ea t a e a I t 磷酸化的 RR y 2在 心 衰 心 肌 F R 下 降 中扮 演 重 要 的 角 色 , F 有
可能是 C MK Idl a e a磷 酸 化 的 R R I t y2下 降 导 致 了 F R的 F
下降。
( 雯 肖 摘译)
肌的收缩 能力 。心肌的收缩 能力在一 定范 围内随着心 率 的 增加 而增加 , 随着运动 而增加 , F F R也 相应 的增加 。心 衰的
患者 F R下降, F 而且 F R下降 的程度 与心衰 的程度成 正相 F
关。K snr uhi A等 ( r al cdSiU A, 0 0 研 究证 实 P o N tA a c S 2 1 ) c
1 03
阻塞使 窦房结 动脉血 流 中断 或减少 , 窦房 结缺 血 , 窦
房结功能减退。②右冠状动脉近端阻塞使部分心房 肌 缺血或梗 死 , 心房 肌 电稳 定性 下降 ; 致使 同时 右室
梗死, 右心 房 负 荷 过 重 而 扩 大 , 一 步造 成 右 房 缺 进
的一个 危 险 因素 , 临床 医师应 引起足 够重视 。
R v 20 7 3 :0 -0 . e , 0 3,( )2 12 7
[ ]Pd r nO Bge H, c e L e a.I pc o net ehat 4 ees D, ag r K br , t e 1 m at c gsv er f o i
f iu e a d lf v n re l y t l u ci n O h r g o t in f- al r n e e t u a s soi f n t N t e p o si sg i t i r c o n c i
山东 医药 2 1 第 5 第 2 00年 0卷 0期
房 颤 动 的 发 生 率 为 8 2 , 献 报 道 6 5 一 .% 文 .%
颤心肌梗死面积大 , 易发生心力衰竭 , 且房颤持续时
间长 , 药物很 难复 律 , 造成 血 流 动力 学 不 稳定 , 加 增 心肌耗 氧 , 加重 心肌 缺血 , 而引起 更加严 重 的心律 从 失 常 , 脏性猝 死 发 生率 高 。而 早发 房 颤 多见 于下 心 壁 心肌梗 死 , 与心房缺 血关 系密切 , 随着缺 血改 善及 房 颤转律 , 左心 功能较少 受 到影响 。因此 , 急性心 肌
能下 降 2 % 一 0 , 0 3 % 于是形 成一 种恶性循 环 。
i aci J .C ril y 20 ,0 ( ) 172 2 n rt n[] adoo , 0 7 17 3 :9 -0 . f o g [ ]WogC WheH 3 n K, i D,Wi o G, t 1 i icneoar l b l l xR e .Sg fa c f ta f r・ c a ni i ii
春 ]李 宪伦 等 的研 究结 果 一致 。3 、 0d的病死 率
高于早发 房颤组 , 说 明急 性 心 肌梗 死 合并 晚发 房 这
・
医学 前 沿 ・
F R下 降的一个机制可能与心肌肌浆 网钙释放通 道( y 2 F RR ) 21 84位点的色氨酸异 常有关 , 位点可 被钙 调蛋 白依赖 性 该 蛋 白激酶 Idl ( a I e a C MKⅡdl ) 酸化 。2 1 t ea 磷 t 84位 点 突变 的
血。③左室大面积心肌梗死 , 此时左心室功能不全 , 肺楔嵌 压增 加 , 房 压力 增 加 , 房扩 张 , 于 发 生 左 左 易
房颤 。在有些 病例 中甚 至是 作 为 首发 症 状 出 现 的 ,
这在很 大程度 上提示 患者 的心脏 功能 已经 因心肌梗
eri f ci J .A Cri , 0 7,0 5 :5 -5 . ada i a t n[ ] m J ado 20 10( ) 7377 l nr o l [ ]A a i M, ai v ,M t e a ucm pt nsnrl 2 snn V s ei Z ai M, t 1 to eo aet i e - j c c .O f i a
l t n d rn c t o a d a n a c in, a d is c re t ma a e ai u g a u e my r il i r t o i c f o n t u r n n g —
目前 研究发 现 , M 后 发 生房 颤 的 可 能性 也 与 A I 年 龄相关 , 龄 是 预 测 房 颤 的独 立 危 险 因 素 j左 年 , 心 功能不 全和心力 衰竭是 房颤 最为 明确 的独立 预测
t n t u ai n o n e ti b l t n f l wi g a u e my c r il i o d r t f o s tara f r l i o l n c t o a da o o lii ao o
死 而 明显 下 降 , 而房 颤 反 过来 又 会 使患 者 的心脏 功