什么是“钙火花”？

细胞离子钙是最普遍、最重要的第二信使之一，参与包括肌肉收缩、突触传递、激素分泌、基因转录以及细胞分裂、受精、代谢和凝血等多种生理过程。对心肌细胞来说，离子钙将电活动与收缩联系起来，即介导细胞的兴奋—收缩耦联。1993年我们首次在激光共聚焦显微镜下发现心肌细胞胞内钙释放的基本单位——钙火花。历经十几年的研究，人们对钙火花和胞内钙信号的本质及兴奋—收缩耦联的微观机理的认识日趋深刻。特别是，新发展起来的非紧密封接膜片钳和激光共聚焦显微镜成像合成技术可以激活单个L型钙通道，通过钙致钙释放机制，诱发钙火花。此文简要介绍心肌细胞中自发和诱发钙火花的研究及其意义，并对有关研究领域的前景作一展望。
心肌细胞钙火花是肌浆网上一个或几个成簇状分布的RyR所产生的局部钙释放,可通过单个L 型钙通道开放所触发或自发发放。钙火花呈随机发放,出现在Z线附近,其动力学特征受多种因素的调节。此外,T 型钙电流、Na+ /Ca2+交换、ICa(TTX)和IP3 等也是钙火花触发的来源。