钙火花
钙火花(calcium sparks)
肌肉细胞中的钙离子释放事件。它在肌肉细胞兴奋收缩偶联(excitation-contraction coupling)过程中扮演重要角色。
肌肉细胞膜具有许多离子通道,其中一种是电压门控离子通道—二氢吡啶受体DHPR(voltage-gated ion channel Dihydropyridine receptor)。肌肉细胞膜接受电信号(action potential)后,DHPR开放导致少量胞外钙离子进入细胞质。位于肌浆网 SR(相当于普通细胞的内质网ER,胞内储存钙离子场所)上的钙离子通道RyRs(ryanodine receptor)对钙离子浓度敏感,DHPR开放引起的少量钙离子内流会激活RyRs。这就会导致钙离子由SR涌入肌浆中,钙离子浓度瞬时局部升高,产生钙信号。钙离子与肌钙蛋白结合,导致细胞收缩。
上述整个过程即肌肉细胞的兴奋收缩偶联(EC coupling)。由DHPR进入胞内的少量钙离子激活RyRs,导致大量的钙离子涌出SR的过程被称为钙致钙释放(CICR, calcium induced calcium release)。肌浆内的钙离子浓度瞬时增高,这种现象被称为钙火花(calcium sparks)。
钙火花也可在静息细胞中自发产生,事实上,钙火花第一次被人们发现便是在静息心肌细胞中。这项工作于1993年由 Mark B. Cannell和 Peace Cheng(程和平)使用共聚焦显微镜给出。
肌细胞T管结构示意图。
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