薄冰

摘 要：該文對(duì)于ClC-2內(nèi)向整流氯離子通道在心臟起搏活動(dòng)中的作用進(jìn)行綜述，該通道在心臟起搏活動(dòng)產(chǎn)生及調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，并在竇房結(jié)功能異常等心律失常的機(jī)制探討及治療中具有重要意義。

關(guān)鍵詞：ClC-2氯離子通道 心臟 竇房結(jié) 起搏活動(dòng)

中圖分類(lèi)號(hào)：R541.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）05（c）-0025-01

近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，以氯離子通道（chloride channels）為代表的心臟陰離子通道研究相對(duì)滯后[1]，其中，由ClC電壓門(mén)控Cl-通道基因家族ClC-2編碼[2]的超級(jí)化細(xì)胞腫脹激活內(nèi)向整流Cl-電流（inwardly rectifying Cl- current， ICl，ir）在心臟起搏活動(dòng)中的作用更是有待深入研究與探討[3]。

1 內(nèi)向整流Cl-電流及ClC-2氯離子通道

在阻斷內(nèi)向整流陽(yáng)離子通道條件下，ICl，ir在細(xì)胞膜超級(jí)化時(shí)激活（-40至-140mV）；在等滲狀態(tài)下，該電流以雙指數(shù)時(shí)程活化減慢；低滲狀態(tài)下細(xì)胞膨脹可加速該電流活化并增加電流幅度；高滲條件下則導(dǎo)致細(xì)胞收縮從而阻斷電流。細(xì)胞酸中毒（細(xì)胞外pH值由7.4降至6.5）可增加ICl，ir，這可能構(gòu)成酸中毒誘發(fā)靜息期膜電位去極化的離子基礎(chǔ)，而ICl，ir可被9-蒽羧酸和鎘阻斷。

ClC-2通道攜帶的ICl，ir在基礎(chǔ)或等滲條件下密度較小，在低滲狀態(tài)細(xì)胞腫脹、膜電位超級(jí)化及酸中毒等條件下可被激活，并具有內(nèi)向整流I-V關(guān)系。ClC-2最初是由大鼠心臟和大腦克隆，ClC-2 cDNA的表達(dá)可產(chǎn)生一種超級(jí)化激活內(nèi)向整流Cl-電流，該電流對(duì)于細(xì)胞容積及細(xì)胞外pH值的變化非常敏感，豚鼠和小鼠心肌細(xì)胞ICl，ir的特性也與由ClC-2 Cl-通道攜帶的電流一致，隨后的相關(guān)研究也為ClC-2編碼ICl，ir及心臟中ClC-2剪接體的表達(dá)提供證據(jù)[2]。

由ClC-2通道攜帶的ICl，ir可能與陽(yáng)性起搏電流（If）具有相似的組織分布特征，并在竇房結(jié)（sinoatrial node，SAN）及房室結(jié)區(qū)域的電生理活動(dòng)中具有重要作用[3]。Huang等[2]研究發(fā)現(xiàn)，ICl，ir在豚鼠SAN細(xì)胞中表達(dá)。豚鼠SAN細(xì)胞ICl，ir在細(xì)胞膜超級(jí)化及低滲條件下激活并具有較強(qiáng)的內(nèi)向整流性，其翻轉(zhuǎn)電位接近ECl并可被Cd2+阻斷。此外，進(jìn)行anti-ClC-2 Ab透析可抑制ICl，ir，而對(duì)于If、ICa，L、IKs和ICl，vol無(wú)抑制作用，上述結(jié)果提示ClC-2不僅構(gòu)成心房和心室肌細(xì)胞，而且也是構(gòu)成SAN細(xì)胞內(nèi)源性Cl，ir通道的重要基因，并在調(diào)節(jié)心臟起搏活動(dòng)中具有重要作用。

生理?xiàng)l件下，心肌細(xì)胞ECl為-65至-35mV，這與SAN細(xì)胞的最大舒張電位非常接近，與If及其它陽(yáng)離子通道的相比，ICl，ir對(duì)于SAN細(xì)胞動(dòng)作電位的影響更為獨(dú)特和復(fù)雜。當(dāng)膜電位低于ECl時(shí)，內(nèi)向整流Cl-通道開(kāi)放引導(dǎo)外向電流（Cl-內(nèi)流），這可能引起最大舒張電位去極化并增加舒張期去極化（diastolic depolarization， DDs）。因此，在膜電位接近最大舒張電位時(shí)活化的較小瞬時(shí)ICl，ir和膜電位低于最大舒張電位時(shí)活化的較大時(shí)間依賴(lài)性ICl，ir均可對(duì)SAN細(xì)胞動(dòng)作電位4期自動(dòng)去極化產(chǎn)生重要影響。當(dāng)膜電位高于ECl時(shí)，內(nèi)向整流Cl-通道開(kāi)放引導(dǎo)內(nèi)向電流（Cl-外流）從而引起膜電位（可能包括最大舒張電位）更負(fù)，但Cl，ir通道內(nèi)向整流的特性可能會(huì)減少外向電流的幅度并限制其對(duì)復(fù)極和動(dòng)作電位時(shí)程的影響，進(jìn)而引起ECl的改變。

在離體SAN細(xì)胞中，通過(guò)吸管灌流anti-ClC-2 Ab 20min抑制ICl，ir后可引起低滲壓力誘導(dǎo)DDs增加的減弱，并減少低滲狀態(tài)下MDP、APA、APD90和CL，這提示低滲條件下，ICl，ir可能在SAN細(xì)胞舒張期去極化調(diào)節(jié)和自發(fā)動(dòng)作電位速率調(diào)節(jié)中具有重要作用。在體實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，選擇性去活化ClC-2通道（Clcn2-/-）可引起心率的減少，這一現(xiàn)象在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下更為明顯。與Clcn2+/+和Clcn2+/-小鼠相比，Clcn2-/-小鼠的安靜心率減慢但并無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這可能是由于基礎(chǔ)狀態(tài)下經(jīng)由ClC-2通道的ICl，ir相對(duì)較小。然而，在急性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，Clcn2-/-小鼠的最大心率明顯低于Clcn2+/+和Clcn2+/-小鼠，這提示ClC-2通道參與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下心臟的變時(shí)效應(yīng)。由β-刺激誘導(dǎo)PKA磷酸化激活ClC-2通道可能在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下心率的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。

2 結(jié)語(yǔ)

ClC-2氯離子通道對(duì)于細(xì)胞外H+和細(xì)胞容積變化較為敏感，該通道通透性的增加可能成為細(xì)胞缺血缺氧導(dǎo)致酸中毒以及細(xì)胞容積變化等狀態(tài)下電生理變化及致心律失常的重要原因，尤其對(duì)于竇房結(jié)功紊亂及病態(tài)竇房結(jié)綜合征類(lèi)心律失常機(jī)制的探討具有重要作用。此外，ClC-2通道藥物靶向治療可能產(chǎn)生抗心律失常作用，因此，ClC-2氯離子通道對(duì)于心律失常、缺血再灌注及充血性心力衰竭等類(lèi)型的心臟疾病具有重要的臨床意義[4]。

參考文獻(xiàn)

[1] Duan D.Phenomics of cardiac chloride channels：the systematic study of chloride channel function in the heart[J].J Physiol.2009，587（10）：2163-77.

[2] Huang ZM，Prasad C，Britton FC，et al.Functional role of CLC-2 chloride inward rectifier channels in cardiac sinoatrial nodal pacemaker cells[J].J Mol Cell Cardiol.2009，47（1）：121-32.

[3] Duan DD.Phenomics of cardiac chloride channels[J]. Comprehensive Physiology. 2013，3（2）：667-92.

[4] Zhang YP，Zhang H，Duan DD.Chloride channels in stroke[J].Acta Pharmacol Sin. 2013，34（1）：17-23.endprint