심박조율기 전류

Pacemaker current

심박조율기 전류(또는 재미있는fKf 전류라고도 함)는 HCN 채널이나 심박조율기 채널을 통해 흐르는 심장의 전류다.그러한 채널은 심장의 전기전도체계의 중요한 부분이며 자연적인 심장박동기의 구성요소를 형성한다.

1970년대 후반 푸르킨제 섬유와 시나심 균세포에서 처음 설명한 심장박동기 "재미있는" (If) 전류는 광범위하게 특징지어졌고 심장박동 조절에 있어 그것의 역할이 조사되었다.[1][2][3]"재미있는"이라는 이름을 정당화시킨 특이한 특징들 중에는 혼합된+ Na와 K+ 투과성, 초극화에 대한 활성화, 그리고 매우 느린 운동학 등이 있다.[1]

함수

우스운 전류는 청동맥 노드(SAN, 자연 심박조율기 영역), 심실 노드(AVN), 전도 조직의 푸르킨제 섬유와 같이 자연적으로 활성 심장 부위에서 높게 표현된다.웃긴 전류는 혼합 나트륨-칼륨 전류로, 일반적으로 -60/-70 mV에서 -40 mV까지의 전압에서 과극화 시 활성화된다.음극 작용 전위가 끝날 때, 막이 I 임계값f(약 -40/-50 mV) 이하로 다시 분극화되면, 웃긴 전류가 활성화되어 내부 전류를 공급하는데, 이는 이 메커니즘에 의해 음극화 탈분극화 단계(DD)의 시작을 담당한다. 웃긴 전류는 청극 미오의 자발적 활성 속도를 제어한다.사이테스, 심장박동수.I의f 또 다른 특이한 특징은 전압과 주기적인 뉴클레오티드에 의한 이중 활성이다.순환 아데노신 단인산염(cAMP) 분자는 f 채널에 직접 결합하여 그 개방 확률을 증가시킨다 [4]cAMP 의존성은 심박수의 I 의존적f 자율 조절에 기초하기 때문에 특히 관련된 생리학적 특성이다.교감 자극은 f 채널에 결합하고f I 활성화 범위를 더 많은 양의 전압으로 전환하는 cAMP-분자 레벨을 높인다. 이 메커니즘은 diastric 전압에서 전류의 증가를 유도하고 따라서 DD 및 심박수 가속의 가파름을 증가시킨다.부교감 자극(칼륨 채널 개방 확률을 증가시키지만 칼슘 채널 개방 확률은 감소시키는 작용)은f 반대 작용에 의해 심장 박동수를 감소시킨다. 즉 I 활성화 곡선을 더 많은 음전압으로 이동시킨다.질적으로 방출되는 아세틸콜린(ACh)이 무스카린 M2 수용체에 결합하면 βγ 서브유닛 콤플렉스의 분리를 촉진하여 G-단백질-gotin-gatin-gated inside K+채널(Girk/Kir) IKACh가 직접 열리게 된다.[5]

관련 전류

Ih(초극화 활성화)라는 유사한 전류도 리듬 발화 제어에 대한 기여, 뉴런의 흥분성 조절, 감각 전달, 시냅스 가소성 등 다양한 기능을 가진 뉴런의 여러 유형에서 설명되어 왔다.[6]

분자결정인자

심박조율기 전류의 분자 결정요인은 HCN 채널(초극화 활성화 주기핵화-게이트 채널)에 속하며, 이 중 4개의 이소폼(HCN1 ~ HCN4)이 알려져 있다.HCN 채널은 그 순서에 근거해 전압 게이트 K+(Kv)와 CNG 채널의 슈퍼 패밀리의 멤버로 분류된다.[3][7]

임상적 유의성

이바브라딘

심박조율기 활성 생성 및 자발적 주파수 변조와의 관련성 때문에 f 채널은 약리학적으로 심장 박동수를 제어하기 위한 약물의 자연 표적이다."심박수 감소제"라고 불리는 여러 작용제는 f-채널 기능을 구체적으로 억제함으로써 작용한다.[3]이바브라딘은 가장 구체적이고 선택적인 If 억제제로서 베타 차단제에 대한 억제제나 편협성을 가지고 있는 정상적인 부비동 리듬을 가진 환자에게서 만성 안정 협심증의 약리학적 치료를 위해 현재 시판되고 있는 이 계열의 유일한 구성원이다.최근의 연구는 또한 재미있는 채널 억제가 심장 박동수가 70 bpm인 환자의 하위 그룹에서 관상동맥 질환 결과의 발생률을 감소시키는데 사용될 수 있다는 것을 보여주었다.[8]

심혈관 질환은 전세계 사망의 주요 원인이며, 이러한 질병에서 유전적 구성요소의 관련성이 최근 더욱 뚜렷해지고 있다.리듬 장애에 결합된 HCN4 채널의 유전자 변형(시나심 f 채널의 분자 상관 관계)이 인간에게 보고되었다.예를 들어, HCN4 단백질(S672R)의 CNBD에 보존도가 높은 잔류물의 유전 돌연변이는 유전된 부비동맥박사와 관련이 있다.[9]시험관으로 연구들이 S672R 변종에 관한 5밀리 볼트의 HCN4 채널을 열확률 곡선의 이형 접합자에서hyperpolarizing 변화 영향은hyperpolarizing 변화 부교감 신경의 자극과 내부 전류의 확장기 동안 감소하고 결과를 구우면 자연율을 설명하는 것에 의해 야기되는 비슷한 원인을 나타낸다.[표창 필요한]

생물학적 심박조율기는 일반적으로 무성 조직에서 자발적 활동을 유도할 수 있는 세포 기판으로 의도된 것으로 전자 심박조율기의 한계를 극복하기 위한 잠재적 도구를 나타낸다.생물학적 심장박동기를 만드는 데 사용되는 전략 중 하나는 재미있는 채널을 표현하기 위해 본질적으로 표현하거나 고안된 세포의 사용을 포함한다.다양한 종류의 줄기세포가 이 목적을 위해 사용될 수 있다.[7]

참고 항목

참조

  1. ^ a b Brown HF, DiFrancesco D, Noble SJ (July 1979). "How does adrenaline accelerate the heart?". Nature. 280 (5719): 235–6. doi:10.1038/280235a0. PMID 450140. S2CID 4350616.
  2. ^ DiFrancesco D, Ojeda C (November 1980). "Properties of the current if in the sino-atrial node of the rabbit compared with those of the current iK, in Purkinje fibres". The Journal of Physiology. 308: 353–67. doi:10.1113/jphysiol.1980.sp013475. PMC 1274552. PMID 6262501.
  3. ^ a b c Baruscotti M, Bucchi A, Difrancesco D (July 2005). "Physiology and pharmacology of the cardiac pacemaker ("funny") current". Pharmacology & Therapeutics. 107 (1): 59–79. doi:10.1016/j.pharmthera.2005.01.005. PMID 15963351.
  4. ^ DiFrancesco D, Tortora P (May 1991). "Direct activation of cardiac pacemaker channels by intracellular cyclic AMP". Nature. 351 (6322): 145–7. doi:10.1038/351145a0. PMID 1709448. S2CID 4326191.
  5. ^ Mesirca P, Marger L, Toyoda F, Rizzetto R, Audoubert M, Dubel S, Torrente AG, Difrancesco ML, Muller JC, Leoni AL, Couette B, Nargeot J, Clapham DE, Wickman K, Mangoni ME (August 2013). "The G-protein-gated K+ channel, IKACh, is required for regulation of pacemaker activity and recovery of resting heart rate after sympathetic stimulation" (PDF). The Journal of General Physiology. 142 (2): 113–26. doi:10.1085/jgp.201310996. PMC 3727310. PMID 23858001.
  6. ^ DiFrancesco JC, DiFrancesco D (2015). "Dysfunctional HCN ion channels in neurological diseases". Frontiers in Cellular Neuroscience. 6: 174. doi:10.3389/fncel.2015.00071. PMC 4354400. PMID 25805968.
  7. ^ a b Barbuti A, Baruscotti M, DiFrancesco D (March 2007). "The pacemaker current: from basics to the clinics". Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 18 (3): 342–7. doi:10.1111/j.1540-8167.2006.00736.x. PMID 17284289. S2CID 18907313.
  8. ^ Fox K, Ford I, Steg PG, Tendera M, Ferrari R (September 2008). "Ivabradine for patients with stable coronary artery disease and left-ventricular systolic dysfunction (BEAUTIFUL): a randomised, double-blind, placebo-controlled trial". Lancet. 372 (9641): 807–16. doi:10.1016/S0140-6736(08)61170-8. PMID 18757088. S2CID 26282333.
  9. ^ Milanesi R, Baruscotti M, Gnecchi-Ruscone T, DiFrancesco D (January 2006). "Familial sinus bradycardia associated with a mutation in the cardiac pacemaker channel". The New England Journal of Medicine. 354 (2): 151–7. doi:10.1056/NEJMoa052475. PMID 16407510.