跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

网站是安全的。
这个https：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
审查
.2021年9月9日9:12:718404。
doi:10.3389/fphys.2021.718404。 eCollection 2021年。

心脏T小管的生理和病理生理

英古恩·塞特伯格 1 2, 克里斯托弗·勒 1 2, 迈克尔·弗里斯克 1 2, 贾丽 1 2, 威廉·E·洛奇 1 2
附属机构
审查

心脏T小管的生理和病理生理

英古恩·塞特伯格等人。 前生理学. .

勘误表in

  • 勘误表：心脏T小管的生理学和病理生理学。
    Setterberg IE、Le C、Frisk M、Perdreau-Dahl H、Li J、Louch WE。 Setterberg IE等人。 前生理学。2021年10月26日；12:790227. doi:10.3389/fphys.2021.790227。eCollection 2021年。 前生理学。2021 PMID：34764889 免费PMC文章。

摘要

在心肌细胞中，称为t小管的肌膜内陷对于通过兴奋-压缩（EC）耦合触发收缩至关重要。这些结构与肌浆网（SR）形成功能性连接，从而使L型钙之间能够紧密接触2+通道（LTCC）和Ryanodine受体（RyRs）。这种安排反过来确保了钙的有效触发2+释放和收缩。虽然新数据表明t小管能够表现出代偿性重塑，但据广泛报道，在疾病期间t小管的结构和功能受损，导致钙离子紊乱2+稳态、收缩和/或舒张功能受损以及心律失常发生。这篇综述总结了这些发现，同时强调了人们对t管在射血分数降低和保持的心力衰竭（HFrEF和HFpEF）的病理生理学中不同作用的认识。在这方面，我们回顾了目前对t小管生长、维持和降解过程的理解，强调了多种调节蛋白的参与，包括连接蛋白-2（JPH2）、两性激素-2（BIN1）、小窝蛋白-3（Cav3）和新的候选蛋白。本文还讨论了心脏负荷尤其是心室壁压力对t管结构/功能的上游调节，以及可能针对这些机制的治疗新策略的观点。

关键词：钙稳态；心肌细胞；二元；心力衰竭；t管。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明，该研究是在没有任何可能被解释为潜在利益冲突的商业或金融关系的情况下进行的。

数字

图1
图1
心肌细胞中的T小管结构和参与兴奋-收缩（EC）偶联的关键蛋白。上部面板中提供了t小管网络的示意图，下面提供了指示区域的放大图，以说明EC偶联蛋白的定位。EC偶联以Na形式启动+通道被打开，细胞膜在动作电位期间去极化。这种去极化触发电压门控L型钙的开放2+-t管中的通道（LTCC）和随后的Ca2+-诱导钙2+通过Ryanodine受体（RyRs）的开放从SR释放。这一过程发生在称为二元结构的特殊连接处，其中LTCC和RyR非常接近。释放Ca后2+结合肌丝触发收缩，钙2+通过肌-内质网ATP酶（SERCA）回收到SR中，并通过钠从细胞中清除+-钙2+交换剂（NCX）和质膜钙2+ATP酶。NCX活性受钠的严格调节+水平，由Na设定+通道和Na+-K（K）+t小管内的ATP酶。使用创建BioRender.com网站.
图2
图2
发育期和HFrEF大鼠心脏中心肌细胞表面形貌和二元结构的变化。（A）左面板：扫描电子显微照片显示发育早期Z棘（箭头）的出现以及梗死后HFrEF期间Z棘的再次出现。Z型槽（虚线）和t型管开口（箭头）在发育过程中逐渐出现，并在HFrEF中消失。右图：内部t管的时间匹配共聚焦捕获（di-8-ANEPPS染色）。（B）这些t小管信号的量化表明，在成熟过程中，组织从主要的纵向向主要的横向方向转变，但在HFrEF过程中又恢复到不成熟表型。（C）发育中和衰退中的心肌细胞之间的结构相似性不仅包括t管结构，还包括RyR的类似稀疏排列，这些RyR与LTCC的共同定位较低。d.o.，天了*P（P）<0.05，与同类成人相比，†P（P）<0.05，与同一类别中的SHAM相比。经许可复制自Lipsett等人（2019）。
图3
图3
心肌细胞t管结构和钙的变化2+在不同的HF实体中释放。（A）左面板：人类心脏活检中t小管的3D重建和2D放大（麦胚凝集素染色）。将健康人与HFpEF患者、糖尿病患者和非糖尿病患者以及HFrEF患者进行比较。如示意图所示（右侧面板），糖尿病HFpEF的t小管密度不变，非糖尿病HFpEF增加，HFrEF减少。在所有HF实体中，t小管扩张。然而，在非糖尿病HFpEF中，t小管重构伴随着NCX和SERCA功能的增加，而Ca2+在糖尿病HFpEF和HFrEF中，这些蛋白质的清除减少。（B）T小管断裂促进钙离子同步失调和减缓2+HFrEF而非HFpEF大鼠体内释放钙2+移除可促进糖尿病HFpEF和HFrEF的舒张功能障碍。对于每个疾病状态，代表性Ca2+在单个大鼠模型中，将瞬态（右侧面板）与对照心肌细胞（绿色）进行比较。显微镜和钙2+经许可，从Frisk等人（2021）复制瞬态。
图4
图4
发育、成年和各种病因引起的心力衰竭期间t管结构的关键调节器。HFpEF，射血分数保持的心力衰竭；HFrEF，射血分数降低的心力衰竭；Dnm2，dynamin-2；Mtm1，肌管蛋白-1；JPH2，亲结蛋白-2；Cav3，小窝蛋白-3。
图5
图5
涉及二元生物发生、维持和破坏的拟议蛋白质和途径。使用创建BioRender.com网站.
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

  • 保留射血分数的心力衰竭患者舒张性心肌细胞钙稳态的病因依赖性损伤。
    Frisk M、Le C、Shen X、RöeáT、Hou Y、Manfra O、Silva GJJ、van Hout I、Norden ES、Aronsen JM、Laasmaa M、Espe EKS、Zouein FA、Lambert RR、Dahl CP、Sjaastad I、Lunde IG、Coffey S、Cataliotti A、Gullestad L、Tönessen T、Jones PP、Altara R、Louch WE。 Frisk M等人。 美国心脏病杂志。2021年2月2日；77(4):405-419. doi:10.1016/j.jacc.2020.11.044。 美国心脏病杂志。2021 PMID：33509397 免费PMC文章。
  • 亲连接蛋白-2连接区与L型钙的相互作用2+通道是心脏二联体组装和细胞内钙的关键2+动力学。
    Gross P、Johnson J、Romero CM、Eaton DM、Poulet C、Sanchez-Alonso J、Lucarelli C、Ross J、Gibb AA、Garbincius JF、Lambert J、Varol E、Yang Y、Wallner M、Feldsott EA、Kubo H、Berretta RM、Yu D、Rizzo V、Elrod J、Sabri A、Gorelik J、Chen X、Houser SR。 Gross P等人。 Circ Res.2021年1月8日；128(1):92-114. doi:10.1161/CIRCRESAHA.119.315715。Epub 2020年10月23日。 循环决议2021。 PMID：33092464 免费PMC文章。
  • 亲连接蛋白-2栓系T小管并将功能性L型钙通道招募到成年心肌细胞的脂筏。
    Poulet C、Sanchez-Alonso J、Swiatlowska P、Mouy F、Lucarelli C、Alvarez-Laviada A、Gross P、Terracciano C、Houser S、Gorelik J。 Poulet C等人。 《心血管研究》2021年1月1日；117(1):149-161. doi:10.1093/cvr/cvaa033。 《心血管研究》2021。 PMID：32053184 免费PMC文章。
  • 心肌细胞的二元可塑性。
    Jones PP、MacQuaide N、Louch WE。 Jones PP等人。 前生理学。2018年12月11日；9:1773. doi:10.3389/fphys.2018.0173。2018年电子采集。 前生理学。2018 PMID：30618792 免费PMC文章。 审查。
  • 心肌细胞T管结构的调节：治疗的机会。
    Manfra O、Frisk M、Louch WE。 Manfra O等人。 2017年6月，当前心脏衰竭报告；14(3):167-178. doi:10.1007/s11897-017-0329-9。 2017年当前心脏衰竭报告。 PMID：28447290 免费PMC文章。 审查。
查看所有类似文章

引用人

  • 吡非尼酮可增加梗死大鼠心肌横小管长度。
    Moamer H、Bai J、Jones TLM、Ward M、Barrett C、Crossman DJ。 Moamer H等人。 界面焦点。2023年12月15日；13(6):20230047. doi:10.1098/rsfs.2023.0047。eCollection 2023年12月6日。 界面焦点。2023 PMID：38106917 免费PMC文章。
  • 心脏ryanodine受体在健康和心力衰竭中的聚集特性。
    Waddell HMM、Mereacre V、Alvarado FJ、Munro ML。 Waddell HMM等人。 分子细胞心血管杂志。2023年12月；185:38-49. doi:10.1016/j.yjmcc.2023.10.12。Epub 2023年10月27日。 分子细胞心血管杂志。2023 PMID：37890552 免费PMC文章。 审查。
  • 微管介导的β调节2AR翻译及其在心衰中的作用。
    Kwan Z、Paulose Nadappuram B、Leung MM、Mohagaonkar S、Li A、Amaradasa KS、Chen J、Rothery S、Kibreab I、Fu J、Sanchez-Alonso JL、Mansfield CA、Subramanian H、Kondrashov A、Wright PT、Swiatlowska P、Nikolaev VO、Wojciak-Stothard B、Ivanov AP、Edel JB、Gorelik J。 Kwan Z等人。 Circ Res.2023年11月10日；133(11):944-958. doi:10.1161/CIRCRESAHA.123.323174。Epub 2023年10月23日。 循环决议2023。 PMID：37869877 免费PMC文章。
  • 横小管的形成：在肌肉收缩的细胞质分区中起作用的中枢机制。
    Kawaguchi K，Fujita N。 Kawaguchi K等人。 生物化学杂志。2024年2月25日；175(2):125-131. doi:10.1093/jb/mvad083。 生物化学杂志。2024 PMID：37848047 免费PMC文章。 审查。
  • Ryanodine受体染色鉴定人和兔心脏组织切片中的存活心肌细胞。
    Pfeuffer AM、Küpfer LK、Shankar TS、Drakos SG、Volk T、Seidel T。 Pfeuffer AM等人。 国际分子科学杂志。2023年8月31日；24(17):13514. doi:10.3390/ijms241713514。 国际分子科学杂志。2023 PMID：37686327 免费PMC文章。
查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Agrawal P.B.、Pierson C.R.、Joshi M.、Liu X.、Ravenscroft G.、Moghadaszadeh B.等人（2014）。SPEG与肌管蛋白相互作用，其缺乏会导致扩张型心肌病的中心核肌病。Am.J.Hum.遗传学。95 218–226. 2016年10月10日/j.ajhg.2014.07.004-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Al-Qusairi L.，Laporte J.（2011年）。骨骼肌中T小管的生物发生和三联体形成及其在人类疾病中的意义。斯凯莱特。肌肉1:26。10.1186/2044-5040-1-26-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Arora R.、Aistrup G.L.、Supple S.、Frank C.、Singh J.、Tai S.等人（2017年）。犬左右心房T小管密度的区域分布。心率14 273–281。2016年10月10日至2016年9月22日-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Baddeley D.、Jayasinghe I.D.、Lam L.、Rossberger S.、Cannell M.B.和Soeller C.（2009年）。大鼠心肌细胞ryanodine受体分布的光学单通道分辨率成像。程序。国家。阿卡德。科学。美国106 22275–22280。10.1073/pnas.0908971106-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Balijepalli R.C.、Lokuta A.J.、Maertz N.A.、Buck J.M.、Haworth R.A.、Valdivia H.H.等人（2003年）。心动过速诱导心力衰竭中T小管耗竭和肌膜蛋白的特异性亚细胞变化。心血管疾病。第59 67–77号决议。-公共医学