研究人员解决了长达20年的心脏如何调节心跳的难题
2欧宝娱乐地址0年来,关于心脏如何调节收缩的谜题似乎已经被布里斯托大学的研究人员解决了。发表在《生物物理学》杂志上的这一发现,为我们更好地理解心脏衰竭的原因铺平了道路。
当心脏跳动(收缩)时,细胞内钙含量的增加就会启动收缩机制。这种增加是由心肌梗死时少量钙流入细胞激活细胞内储存的释放而产生的电信号被称为动作电位。
这个看似简单的过程提出了一个重要的问题,既然触发信号比释放信号要小,而且两者都涉及钙,那么系统如何进行分级呢?因为一旦释放开始,它应该克服触发信号并完全再生。
布里斯托大学的Mark Cannell教授找到了解决这个问题的方法生理学而且药理学而且合作者在20世纪90年代初的发布采取离散微观的形式钙释放事件被称为“钙火花”。正是这些事件的时间依赖性募集使得钙的释放得以分级。因此,尽管每个微观事件都应该完全再生,但分级取决于每个事件独立于所有其他事件,每个事件的发生都需要时间,因此,如果触发器被移除,尚未产生钙火花的部位将不会燃烧。
然而,这一发现并没有解释钙火花本身是如何终止的,从那以后,这个问题一直没有得到我们的理解。已有许多理论被提出,但所有理论都引用了释放通道的特殊性质,这些性质只有在特殊的实验条件下才能看到。
来自澳大利亚亨特医学研究所的canell教授和Laver博士领导的研究小组找到了解决方案。ob欧宝直播nba团队一起构建了一个三维空间计算机模型结合释放机制的钙敏感性测量的释放机制。
他们发现,这个谜题的关键在于释放钙的通道的闭合时间对钙的依赖性以及它们所处的微观区域。这个模型显示了自动释放终止,而不需要调用任何其他机制——这个过程被他们称为“诱导衰变”。
因此,这个难题的关键在于心脏是如何调节的收缩似乎已经解决了,这为更好地理解心脏衰竭时的问题铺平了道路——因为有充分的证据表明,钙释放机制在心力衰竭时出现了故障。
Cannell教授说:“这些细胞内的过程只发生在分子尺度上,这很难,如果不是不可能的话,在活细胞中成像和研究。多亏了复杂的计算机建模,我们已经能够对这个基本系统的复杂行为提供必要的洞察。”