小鼠心臟發(fā)育過程中鈣循環(huán)相關(guān)調(diào)節(jié)蛋白的表達(dá)與分布.pdf

1、興奮收縮耦聯(lián)對心肌細(xì)胞功能的發(fā)揮有重要意義。成熟的心肌細(xì)胞有其自身的特性,在成熟的心肌細(xì)胞中,質(zhì)膜(PM)上的L型鈣離子通道與肌漿網(wǎng)(SR)上的Ryanodine受體(RyR)并列緊密排列。當(dāng)動(dòng)作電位(Aps)引起PM上的L型鈣離子通道開放時(shí),通過通道進(jìn)入的Ca2+會(huì)促發(fā)RyR將SR中大量的Ca2+釋放出來。在心臟成熟過程中,隨著心肌細(xì)胞的發(fā)育進(jìn)程,上述的這些功能會(huì)發(fā)生很大變化。然而,至目前為止,關(guān)于哺乳動(dòng)物心肌細(xì)胞胚胎發(fā)育過程中Ca2

2、+循環(huán)調(diào)控蛋白特性的研究還很少,許多問題還有待澄清。本研究用免疫染色以及實(shí)時(shí)熒光定量PCR的方法來研究小鼠心肌細(xì)胞從胚胎發(fā)育早期(E9.5)到成年期這整個(gè)過程中Ca2+循環(huán)調(diào)節(jié)蛋白的動(dòng)態(tài)表達(dá)情況和亞細(xì)胞分布。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　 L型鈣離子通道的兩種主要亞基α1C和α1D在mRNA水平上都伴隨著心臟節(jié)律性收縮的出現(xiàn)(E9.5)而出現(xiàn),但兩者的變化趨勢有所不同,α1C亞基在E11.5天時(shí)回落,而在E14.5天出現(xiàn)了一次瞬時(shí)性的增高

3、,隨后又回落到原先的水平。而α1D亞基在胚胎期的表達(dá)出現(xiàn)了兩次較大的一過性上升,一次出現(xiàn)在E10.5,一次在E15.5,隨即回落到較低的水平。在蛋白表達(dá)區(qū)域上,二者卻十分相似,這二種L型鈣離子通道始終在心室肌細(xì)胞的胞質(zhì)和胞膜中清晰可見,在成年階段的心室肌細(xì)胞中主要沿T管和細(xì)胞核分布。L型鈣離子通道主要心肌細(xì)胞中表達(dá),而在早期的流出道,房室管,以及由此衍生而來的房室瓣膜、血管流出道瓣膜、尚未成熟的心室肌小梁、室間隔以及小部分血管內(nèi)皮中的內(nèi)

4、皮細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞都未檢測到該類蛋白的表達(dá)。
　　 與L型鈣離子通道相似,T型鈣離子通道的兩種亞基α1G和α1H在mRNA水平的出現(xiàn)時(shí)間同L型鈣離子通道是一致的(E9.5),但兩種亞基的表達(dá)趨勢相反,α1G亞基隨著小鼠的生長發(fā)育其表達(dá)量也隨之升高,并在成年期穩(wěn)定在一個(gè)較高的水平;而α1H亞基除了在E12.5的表達(dá)出現(xiàn)了一個(gè)小的回落之外,其余時(shí)間均維持在較高的水平,但出生后的α1H亞基mRNA的表達(dá)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于胚胎期。T型鈣離子通

5、道的兩種亞基在小鼠胚胎心臟發(fā)育過程中的表達(dá)模式大致相似,在心室肌細(xì)胞中,兩種T型鈣離子通道都主要分布在細(xì)胞膜上而在T管中分布較少。在整個(gè)心臟結(jié)構(gòu)上,其主要分布在腔室壁、腔室間隔、以及肌小梁的心肌層,并且自始至終都穩(wěn)定表達(dá);而在慢速傳導(dǎo)區(qū)域的流出道和房室交界的組織(房室瓣,主動(dòng)脈瓣,肺動(dòng)脈瓣)中都沒能檢測到T型鈣離子通道蛋白的陽性信號(hào),這提示T型鈣離子通道對于心肌細(xì)胞的發(fā)育以及心臟快速傳導(dǎo)區(qū)域的形成有著很重要的作用。
　　 鈉鈣交

6、換器(NCX1)在E13.5天出現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)錄高峰,隨后其成年期的轉(zhuǎn)錄水平低于胚胎早期(E10.5),約只有E13.5天的20％。NXC1存在于心室肌細(xì)胞中,在內(nèi)皮細(xì)胞以及間充質(zhì)細(xì)胞中并未檢測到其表達(dá)。另一種重要的心肌鈣循環(huán)調(diào)節(jié)蛋RyR2的mRNA在E9.5天就可被檢測到,并伴隨著心肌細(xì)胞的成熟其表達(dá)量逐漸增加。RyR2穩(wěn)定表達(dá)于腔室壁、肌小梁的心肌層等部位,而在房室管的間充質(zhì)細(xì)胞,房室瓣以及室間隔的內(nèi)皮細(xì)胞中缺如。
　　 綜上所述