来源:Biophysics Reports 发布时间:2024/7/12 17:13:56
选择字号:
Biophysics Reports 文章精要:一种定量分析心房肌细胞肌浆网钙泄漏的新方法

论文标题 :“Assaying Sarcoplasmic Reticulum Ca2+-Leak in Mouse Atrial Myocytes”

期刊:Biophysics Reports

作者:谢文俊

发表时间:2024年2月

DOI:doi: 10.52601/bpr.2023.230044

Biophysics Reports期刊在线发表了西安交通大学谢文俊教授团队的文章 “Assaying Sarcoplasmic Reticulum Ca2+-Leak in Mouse Atrial Myocytes”,介绍了一种针对心房肌细胞肌浆网钙泄漏定量分析的新方法。

钙离子是心肌细胞兴奋-收缩耦联的核心因子,调节包括收缩在内的一系列生理活动。心肌细胞内的钙离子主要来源于胞内钙库——肌浆网。雷诺丁受体(RyR2)作为肌浆网上主要的钙离子释放通道,其功能关系着胞内钙信号稳态。大量研究表明,RyR2功能失调能引起舒张期肌浆网钙泄漏(sarcoplasmic reticulum Ca2+-leak),是房颤、心力衰竭等心脏疾病发生发展的重要贡献因子。因此,量化分析肌浆网的钙泄漏,对心脏生理及病理研究有着非常重要的意义。

肌浆网钙泄漏可通过检查RyR2抑制剂丁卡因对心肌细胞舒张期胞质[Ca2+]的影响来衡量,但此方法操作过于繁琐,且精度不高。另一种方法是通过测量心肌细胞钙火花(Ca2+ sparks)的特征(主要是发放频率)来反映RyR2的活性,间接衡量肌浆网钙泄漏。由于钙火花的测量相对比较容易,该方法在心室肌细胞的研究中被普遍采用,并扩展到心房肌细胞的相关研究。

钙火花的分析缺乏统一的计算机工具,主要是少数几个研究组基于各自的实验数据独自开发的软件。研究显示,相比于心室肌,心房肌细胞钙信号更为活跃,尤其是在病理情况下,钙火花出现的频率非常高,包括大量复合型钙火花,这给其精确分析带来了困难。此外,钙火花分析引入了一个人工阈值,导致低幅度的信号被忽略,而在病理心房肌细胞中,这种低幅度信号非常多,其总量不可忽略。

针对这种情况,作者开发了一种基于钙火化图像的肌浆网钙泄漏分析新方法。该方法假设心肌细胞钙荧光背景噪声符合高斯分布,而钙信号荧光信号幅度强于背景,并导致总体荧光信号偏离高斯分布,因而通过高斯拟合背景荧光,可将钙信号从背景噪声中分离出来。基于该假设,设立了两个新的无量纲参数Fsignals和Rsignals,分别反映信号总量和代表释放部分(信号上升阶段)的分量。

通过对野生型(WT)和RyR2功能失调的心律失常(RyR2-R2474+/-)小鼠心房肌细胞进行测量分析,该方法与传统钙火花特征分析对肌浆网钙泄漏的检测定性上一致,定量上则更敏感,而且,分析工具开发远比钙火花监测简单。因此,该方法为心房肌细胞病理发展不同阶段的肌浆网钙信号的研究,提供了一种简单易操作的选择。该方法的局限性在于对钙火花图像的质量要求较高,尤其是背景荧光不能受影响(比如出现光漂白、光损伤等情况)。

关于Biophysics Reports学术期刊

Biophysics Reports是中国生物物理学会会刊,全英文双月出版,现任主编为徐涛院士。作为一本国际化英文期刊,Biophysics Reports从创刊开始即以全开放获取(OA)模式出版,主要关注生命科学领域的新理论、新技术、新方法(New theory/New technology/New method),旨在为中国生命科学领域的技术方法研究提供一个国际化交流平台,促进生命科学领域的学术交流和研究合作。学科范围覆盖全部生命科学领域,栏目包括Review / Research article / Method / Protocol / Opinion,其中Review / Research article为综述及科研进展;Method鼓励发表技术方法学研究;Protocol发表经典方法或重要研究中细化的实验流程。

Biophysics Reports网站

http://www.biophysics-reports.org/

 
 
 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
珠穆朗玛峰因何成为世界最高 极目卫星团队在伽马暴研究中取得重要进展
实践十九号卫星成功发射 科学网APP论文&基金最新活动来了
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文