同济大学附属东方医院 陈义汉
近百年来,临床中使用的抗心律失常药物以靶向心脏离子通道干预为主。但随着循证医学的发展,经典抗心律失常药物的严重缺陷逐渐引起重视:所有抗心律失常药物均有可能使原有的心律失常加重,或者促发新的甚至更为严重的心律失常,不能改善预后的同时,相反降低了生存率。因此,心律失常的机制,除了离子通道外,还应该有更广泛的思考和探索空间,非离子通道因素可能广泛调控着心脏生物电活动。
一、Toll样受体调控心脏复极化机制
Toll样受体是固有免疫系统中重要的模式识别受体,主要包含10余种受体,研究表明心肌细胞选择性优势表达TLR-3,TLR-3敲除后心肌细胞动作电位时程明显延长,细胞影像图显示,TLR-3与Kv4.2/4.3共定位于内质网,TLR-3缺陷导致Kv4.2/4.3滞留在内质网,促成Kv4.2/4.3泛素蛋白酶降解。
二、WNT信号通路受体调控心脏复极化机制
WNT信号是与发育相关的重要的信号通路,包括LRP-5和LRP-6两种受体,分别条件敲除LRP-5和LRP-6建立小鼠模型,发现LRP-6不影响Ica电流,LRP-5条件敲除后减小Ica电流,研究显示,LRP-5与LTCC共定位共沉淀,LRP-5与LTCC共定位于内质网和细胞膜表面,LRP-5缺陷促成泛素蛋白酶降解增加。
三、冷诱导RNA结合蛋白调控心脏复极化机制
冷诱导RNA结合蛋白(CIRP)是一种应激反应蛋白,伴随紫外线照射、冷应激以及缺氧等过程而过量表达。研究表明,CIRP缺陷可增加Ito通道蛋白表达,同时导致QT间期缩短、动作电位时长缩短并增加Ito电流。另外,CIRP与D2及D3蛋白结合,但是不改变它们的转录。
四、心肌细胞内物流系统与致命心律失常
心肌细胞内分子运输系统过程非常精致、规范和复杂,主要涉及到微管网络、内质网、内小体系统以及分子运输马达与适配体等部分。其中,作为“运输轨道”的微管是一种具有极性的细胞骨架,起到细胞内物质运输的“路轨”作用,一旦破坏将导致细胞和器官功能障碍。研究发现,微管稳定剂可明显预防缺血性心律失常的发生。
SNX17是细胞内的一种分选蛋白,研究发现,SNX17缺陷诱发快频率依赖性致命性心律失常,这是由于分选蛋白影响细胞膜表面某个特定离子通道的代谢和构成;LRP6在典型的Wnt/β-catenin信号通路中是一种Wnt共受体,研究表明,条件性敲除LRP6可增加室性心律失常或心室纤维颤动(75%)以及心脏性猝死(50%)的易感性。这说明LRP6在细胞内蛋白质运输中起着独特的平台作用,敲除心脏LRP6导致Cx43的明显下调,从而诱发致死性心律失常。