心肌细胞横管发育的研究
作者单位：北京大学生物膜与膜生物工程国家重点实验室
会议名称：《中国生理学会第23届全国会员代表大会暨生理学学术大会》
会议日期：2010年
学科分类：0905[农学-畜牧学] 09[农学] 090501[农学-动物遗传育种与繁殖]
摘 要：哺乳动物心肌细胞的横管是由细胞膜内陷形成的特化结构,许多与胞内Ca循环有关的蛋白都集中分布在横管上,横管与肌质网间形成的二联体结构是心肌细胞兴奋收缩耦联的结构基础。然而,横管在心肌细胞发育过程中是如何形成的还尚不清楚。Junctophilin 2在心肌细胞中是形成横管和肌质网间连接膜复合体的重要蛋白,它的C端插入肌质网中,而另一端与横管结合在一起。我们在体外细胞培养过程中通过RNAi干扰Junctophilin 2蛋白表达,发现横向横管的比例减少,而纵向横管的比例增加,横管结构变得更加紊乱。细胞松弛素B是F-actin的聚合抑制剂,用它处理成年大鼠心肌细胞后发现,在培养过程中横管结构得到了改善。我们将Channelrhodopsin-2第1～315个功能氨基酸表达在乳鼠心肌细胞中,使用波长为470nm左右的蓝光可使该通道开放,引起细胞去极化,产生一次钙瞬变。我们将这一蛋白表达在成年心肌细胞中,在培养过程中给予一定频率、强度的蓝光照射,使其在培养过程中维持跳动,进而研究了心肌细胞搏动雨横管结构及功能的关系。以上研究为阐明心肌细胞结构和功能发育以及心衰和心肌肥大等疾病条件下的重塑提供了新思路。