小鼠心臟發(fā)育過程中鈣循環(huán)相關調節(jié)蛋白的表達與分布.pdf

1、興奮收縮耦聯(lián)對心肌細胞功能的發(fā)揮有重要意義。成熟的心肌細胞有其自身的特性,在成熟的心肌細胞中,質膜(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。當動作電位(Aps)引起PM上的L型鈣離子通道開放時,通過通道進入的Ca2+會促發(fā)RyR將SR中大量的Ca2+釋放出來。在心臟成熟過程中,隨著心肌細胞的發(fā)育進程,上述的這些功能會發(fā)生很大變化。然而,至目前為止,關于哺乳動物心肌細胞胚胎發(fā)育過程中Ca2

2、+循環(huán)調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時熒光定量PCR的方法來研究小鼠心肌細胞從胚胎發(fā)育早期(E9.5)到成年期這整個過程中Ca2+循環(huán)調節(jié)蛋白的動態(tài)表達情況和亞細胞分布。實驗結果如下:
　　 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天時回落,而在E14.5天出現(xiàn)了一次瞬時性的增高

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胞的胞質和胞膜中清晰可見,在成年階段的心室肌細胞中主要沿T管和細胞核分布。L型鈣離子通道主要心肌細胞中表達,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皮中的內

4、皮細胞和間充質細胞都未檢測到該類蛋白的表達。
　　 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)時間同L型鈣離子通道是一致的(E9.5),但兩種亞基的表達趨勢相反,α1G亞基隨著小鼠的生長發(fā)育其表達量也隨之升高,并在成年期穩(wěn)定在一個較高的水平;而α1H亞基除了在E12.5的表達出現(xiàn)了一個小的回落之外,其余時間均維持在較高的水平,但出生后的α1H亞基mRNA的表達量卻遠遠低于胚胎期。T型鈣離子通

5、道的兩種亞基在小鼠胚胎心臟發(fā)育過程中的表達模式大致相似,在心室肌細胞中,兩種T型鈣離子通道都主要分布在細胞膜上而在T管中分布較少。在整個心臟結構上,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;而在慢速傳導區(qū)域的流出道和房室交界的組織(房室瓣,主動脈瓣,肺動脈瓣)中都沒能檢測到T型鈣離子通道蛋白的陽性信號,這提示T型鈣離子通道對于心肌細胞的發(fā)育以及心臟快速傳導區(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)一個轉錄高峰,隨后其成年期的轉錄水平低于胚胎早期(E10.5),約只有E13.5天的20％。NXC1存在于心室肌細胞中,在內皮細胞以及間充質細胞中并未檢測到其表達。另一種重要的心肌鈣循環(huán)調節(jié)蛋RyR2的mRNA在E9.5天就可被檢測到,并伴隨著心肌細胞的成熟其表達量逐漸增加。RyR2穩(wěn)定表達于腔室壁、肌小梁的心肌層等部位,而在房室管的間充質細胞,房室瓣以及室間隔的內皮細胞中缺如。
　　 綜上所述