钙火花触发的小鼠气管平滑肌细胞收缩和舒张整合为收缩的机理

兴奋性细胞内自发性，一过性，局部性的钙升高现象称之为"钙火花（Calcium Sparks）"。 研究表明，钙火花有许多重要的生理功能，如：调节肌细胞张力。.尽管我们及其它几个实验室已证实，钙火花同时触发了小鼠气管平滑肌细胞收缩和舒张两条信号通路，而细胞最终则表现为收缩反应，但是，其中的机理尚未被深入探讨。因此，我们将利用成像，电生理，分子生物学等技术，在小鼠气管平滑肌细胞上进一步确定钙火花引起的收缩和舒张效应如何被整合为收缩的机理。.研究成果将首先回答被科研界长期忽略的一个已知现象背后的重要科学问题，推进该领域的纵深发展；还可帮助发现钙火花影响气管平滑肌细胞张力的新靶点，有助于开发新的药物，用于防治气管平滑肌收缩亢奋性疾病，如：哮喘病，同时也可为其它平滑肌细胞功能失调导致的疾病防治提供理论参考，如：血管平滑肌细胞紧张性增高所致的高血压病，泌尿系统平滑肌细胞过度紧张导致的排尿异常性疾病等。

通过本课题的研究发现，气管平滑肌细胞中的钙火花激活了更多的STICs（一过性的内向Cl电流），STICs导致膜电位去极化，使膜电位超过L-型电压依赖性钙通道激活阈值的几率增多，这就导致了L-型钙通道开放的时间延长及开放的几率增大，从而使钙内流增多，导致气管平滑肌细胞收缩。其中钙火花激活的BK通道产生的STOCs（一过性外向电流）引起的膜超极化作用不能对抗STICs引起的去极化作用，所以，钙火花在气管平滑肌细胞引起的是收缩。然而在脑血管平滑肌细胞的情况正相反，所以，钙火花导致了脑血管平滑肌细胞的舒张。本研究结果回答了这一矛盾的现象，从而为找到调节平滑肌张力的新方法和途径提供了新的理论参考，同时提示我们在这些相关开发中对不同的平滑肌要区分对待。