T管系统，给心脏肥厚亮红灯

程和平：北京学分子医药研究所钙信号实验室主任，，国家杰出青年科学基金获得者，973项目首席科学家曾任美国国家卫生研究院（NIH）老年研究所心血管科学实验室钙信号研究室主任，资深终生研究员。

杨碧波：现任首都医科大学附属北京安贞医院心外科主任医师，北京大学分子医学研究所兼职教授。长期从事心血管外科临床、科研和教学工作，擅长于冠心病、瓣膜病、肺栓塞、主动脉夹层和心力衰竭的外科治疗。现与北京大学合作从事心力衰竭的病理生理研究和机械辅助治疗方法的探索。

　　T管有望成检测心脏功能是否正常的灵敏指标

　　■ 将新闻进行到底

　　“太晚了，发现得太晚了！”医生不无遗憾的对李先生说。

　　北京朝阳区的李先生在发现自己频繁出现胸闷、心悸现象后，去医院检查后发现自己“心脏严重肥大，心律失常，左心室射血分严重下降，心功能不全。”原来，虽有高血压病病史，但在早期体检中没有发现心脏异常，直没注意，到出现身体异常时，为时已晚。截至稿件见报，记者得知，几日，李先生已死于心力衰竭。

　　在为病人扼腕叹息时，人们不禁发问，为何目前的手段不能检测出早期的心肌肥厚？有没有一神奇的预警方式，能在心脏可能遭遇风险的前期就能提醒人们呢？

　　———— 最新发现 ————

　　新发现揭示心肌肥厚分子特征

　　近日，由Iowa大学Long-sheng Song教授和北京大学分子医学研究所程和平教授共同指导、两校研究人员共同完成、发表在《Circulation Research》杂志上的封面文章向大家展示了一项新的发现：了解心肌细胞横管（T管）重塑演变规律及分子机制，可以提前干预心肌肥厚。

　　研究人员程和平介绍说，心脏正常搏动有赖于上百亿心肌细胞搏动的协调性。T管系统是一种高度特化的亚细胞结构，它介导心肌兴奋收缩耦联，从而保证心脏收缩的同步性和协调性。

　　研究人员以胸主动脉缩窄增加心脏后负荷的大鼠为模型，首创心脏原位T管系统定量分析技术，通过共聚焦成像、超声心动图等追踪了从心肌肥厚到功能衰竭过程中心壁不同部位T管结构变化及其与心功能变化的关联。研究显示，在心肌肥厚代偿期T管重塑早于心脏收缩和射血功能减弱，而且随着病程进展，T管重塑从左室扩展到右室。基于细胞分子生物学的研究揭示了T管重塑的第一个关键蛋白分子——2 型junctophilin（JP-2）。T管重塑可能是心脏从肥厚到衰竭病程发展的重要特征。

　　———— 专家解读 ————

　　T管系统，心脏的“功率计”

　　“200纳米细的T管负责上百亿个心肌细胞内的电信号传递，使它们一起兴奋，一起收缩”程和平说道。

　　心脏正常搏动有赖于上百亿个心肌细胞搏动的协调性。从新生儿呱呱坠地那一刻起，心肌细胞表面开始凹陷形成管径约200纳米（只有头发直径1/1000左右）但遍布全细胞的横管结构，就是T管。可别小看这纳米管系统，就是它负责了心肌细胞内外钙信号的传递，让心肌细胞一起兴奋，一起收缩。

　　T管系统的存在，就像给心脏安装了一个高灵敏度的“功率计”。

　　心肌肥厚，“功率计”亮红灯

　　你试过用手堵住水龙头吗？如果这时候水龙头的管道变细，而水流不变，那么手受到冲击力必然增加。

　　在这项研究中，论文作者通过将大鼠胸主动脉缩窄70%，大鼠心脏受到的压力增加。程和平解释说，“当身体对心脏功能的要求增加的时候，心脏就得想办法跟上需求，那么心脏最初的反应就是让心肌细胞变大，而不是增，细胞的变大主要体现在‘变胖’，因此就出现了心脏肥厚的情况。”

　　心脏是人体内的一个核心器官，有自己的安全标准。那么当安全标准发生变化的时候，谁会最先捕捉到内部消息呢？程和平说：“T管系统是最先做出反应的‘功率计’。短期内，这种增厚对心脏而言是有益的，增强了心脏的功能，缓解心脏功能变弱的趋势。但是，心脏肥厚的同时，T管开始变得紊乱、缺失；T管出了问题，就意味着心肌细胞内外信号传递受到了阻力,整个心脏的兴奋、收缩就会不同步，同时也增加了心律失常的风险。”

　　在大鼠实验里，从心脏肥厚发展到心脏衰竭，只有短短一两个月时间，人类往往要一两年甚至长的时间。所以，在心脏亮起红灯之前，能观察到T管重塑亮起的黄灯，及时防范治疗，才能让病情平稳“刹车”。

　　由于T管重塑是发生在心脏肥厚到衰竭的早期，早于心脏整体功能的变化，因此只要监测到T管出现异常，就说明心功能就已经开始启动了一些应急程序，表明心脏受到了一定压力。因此，T管有望成为检测心脏功能是否正常的灵敏指标。

　　———— 前景展望 ————

　　精确检测“隐性心脏病”

　　据了解，目前临床上通常是通过心电图、超声心动图、听诊收缩期杂音、化验、血压等进行心脏病的判定。“虽然能筛选出大多数的心脏病人，但是我们平常说的一些‘隐性心脏病’可能就会逃脱传统检测方法的‘法眼’。相对而言，T管是一个比较精确

　　的指标，其机制被研究透彻的话，对临床医学是有极具价值的。”首都医科大学附属北京安贞医院心外科主任医师杨碧波解释，“如果把心脏比喻成一个屋子，而心肌就是这面墙，心肌细胞就像筑墙的砖块，砖块之间的间质组织、结缔组织等就是水泥。房子变大了，可能是由于砖块变大造成的墙壁增厚，也有可能是‘屋子’中间的心腔扩大了。”