研究背景: 儿茶酚胺敏感性多形性室性心动过速（CPVT）是一种少见的遗传性心律失常综合征，它可因运动、压力或儿茶酚胺刺激等因素引发潜在致命的室颤（VF）。患者通常会经历晕厥、癫痫发作或猝死等症状。已有研究识别出与CPVT及肌浆网（SR）钙释放相关的多种基因，如RyR2、FKBP126、CASQ2、TRDN和CALM1-3。儿茶酚胺的激发可引起RyR通道敏感性的增加，进而导致胞质Ca²⁺的升高，使心肌细胞更易发生胞质钙波。目前，RyR2通道缺陷导致CPVT患者室性心律失常的机制仍待进一步阐明。以往的研究中“他双时钟理论”解释了心脏正常与异常电生理功能之间的关系，这一理论为揭示心律失常的成因提供了新思路，尤其是那些特定膜蛋白或钙离子处理蛋白的功能障碍。RyR2-R2474S突变小鼠显示出运动诱发的室性心律失常和心源性猝死的现象。基于此，西南医科大学心血管研究所的雷鸣教授和谭晓秋教授团队对野生型小鼠（WT）及带有RyR2-R2474S突变的小鼠进行了深入研究。其研究成果“Dual calcium-voltage optical mapping of regional voltage and calcium signals in intact murine RyR2-R2474S hearts”已在《Journal of Molecular and Cellular Cardiology Plus》杂志上发表，为理解CPVT致心律失常机制提供了新的视角。

研究方法: 本研究采用高分辨荧光标测技术（Optical Mapping）分析了WT小鼠与RyR2-R2474S突变小鼠的心脏在对照及儿茶酚胺应激条件下的动作电位（AP）和细胞内钙瞬变（CaT）等电生理指标的差异。

研究结果: RyR2-R2474S/+小鼠的心脏显示出高度的促心律失常倾向。实验首先评估了在接受儿茶酚胺刺激前后，WT小鼠与RyR2-R2474S/+小鼠的心律失常风险。结果显示，异丙肾上腺素（ISO；10mg/kg）刺激后，RyR2-R2474S/+小鼠发生室性心律失常的频率明显高于野生型小鼠。相位图分析揭示了RyR2-R2474S/+小鼠心脏中与室性心律失常相关的异常折返现象，而野生型小鼠的心电传导保持正常。

在离体心脏实验中，RyR2-R2474S/+小鼠在进行ISO刺激和快速起搏（50Hz）时，出现了典型的多形性室性心动过速（VT），进一步表明其心脏具备高度的促心律失常倾向。

对于Ca2+动力学的进一步分析显示，RyR2-R2474S/+小鼠的CaTD50显著长于野生型小鼠。此外，在ISO刺激后，两组小鼠心室的CaT缩短程度差异显著。经过系统分析，确认了左心室心尖在ISO刺激下表现出最长的CaTD。

虽然RyR2-R2474S/+小鼠的Ca2+瞬态表现出明显的异常过程，但与动作电位的时程和传导无相关变化。此外，利用S1S1及S1S2配置进行的动作电位复极曲线研究显示，RyR2-R2474S/+小鼠与WT小鼠在动作电位特性上没有显著差异。这说明ISO刺激对两组小鼠各个区域的APD50与APD80的影响程度相似。

最终，对RyR2-R2474S/+小鼠的心脏进行电压与钙瞬间信号的时序关系分析。RyR2-R2474S/+小鼠在达到峰值时的时间和衰减时间较WT小鼠显著延长。在ISO刺激下，RyR2-R2474S/+小鼠心脏表现出频率依赖性的CaT交替，这种现象在室性心动过速发生之前，在心室特定区域周期性出现。

结论: 本研究为理解CPVT的致心律失常机制提供了新的见解，通过对俄罗斯专享会284品牌在心脏跨膜电位（Vm）与细胞内钙瞬态（CaT）之间的关系进行的定位研究，尤其是电压-钙延迟时间的深入分析，为今后相关疾病的治疗和预防提供了重要的理论基础。