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钙火花研究进展与瞻望 被引量:10
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作者 赵婷 魏盛 +3 位作者 方华强 王显花 郑铭 程和平 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期265-280,共16页
钙离子是最广泛而又最重要的细胞内第二信使。自1993年以来,钙火花等一系列钙信号基本单元相继发现,揭示了细胞钙信号转导的数字-模拟二元特征:纳米-微米尺度上短暂的钙信号事件(数字系统)随机叠加于连续的全细胞钙信号(模拟系统)背景... 钙离子是最广泛而又最重要的细胞内第二信使。自1993年以来,钙火花等一系列钙信号基本单元相继发现,揭示了细胞钙信号转导的数字-模拟二元特征:纳米-微米尺度上短暂的钙信号事件(数字系统)随机叠加于连续的全细胞钙信号(模拟系统)背景中。数字模式的微区域钙信号赋予细胞钙信号在时间、空间、幅度上多尺度多层次的精细结构。对钙火花激活机制、协同机制、终止机制等方面的研究,为钙释放通道阵列的门控及调节提出了新的见解和问题。钙火花等对于高域值钙依赖性过程(如肌细胞兴奋-收缩耦联、细胞兴奋性和神经细胞分泌)的激活和时空调控具有特别重要的生理和病理意义。钙信号"数-模二元性"的研究可望进一步揭示细胞钙信号的简单性与复杂性的统一。 展开更多
关键词 钙火花 钙信号转导 激活机制 细胞内 数字-模拟 钙释放通道 第二信使 基本单元
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心肌细胞兴奋-收缩偶联的微观机制 被引量:3
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作者 沈建新 韩太真 程和平 《生理科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期294-298,共5页
心肌细胞的兴奋 收缩偶联 (ECC)本质上是胞膜上的电压门控L 型钙通道 (LCCs)和胞内ryanodine受体 (RyRs)之间通过钙诱导钙释放 (CICR)机制进行沟通进而引发肌细胞收缩的过程。最近的研究进一步揭示了微观水平上LCCs和RyRs之间的信息联... 心肌细胞的兴奋 收缩偶联 (ECC)本质上是胞膜上的电压门控L 型钙通道 (LCCs)和胞内ryanodine受体 (RyRs)之间通过钙诱导钙释放 (CICR)机制进行沟通进而引发肌细胞收缩的过程。最近的研究进一步揭示了微观水平上LCCs和RyRs之间的信息联系。在钙偶联位点 (couplons)上 ,LCCs因膜去极化而随机开放 ,在局部产生高强度的钙脉冲 (即钙小星 ,Ca2 + sparklet) ,作用于邻近肌质网终末池上的RyRs。钙偶联位点通过由钙小星随机激活的RyRs(即钙释放通道 )以钙火花 (Ca2 +spark)的形式释放钙。这些钙在全细胞水平上总和即形成钙瞬变 (Ca2 + transient)。因此 ,钙小星触发钙火花就构成了ECC中的基本事件。本文重点阐述LCCs和RyRs分子间的信号转导机制 ,也即从微观水平上探讨CICR及ECC的形成机制。 展开更多
关键词 兴奋-收缩偶联 钙诱导钙释放 钙火花 钙小星 心肌细胞
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红景天苷对力竭大鼠心肌收缩力的影响 被引量:5
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作者 齐江莉 李泱 +1 位作者 解亚楠 曹雪滨 《解放军医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期472-477,共6页
目的探讨红景天苷对力竭大鼠心肌收缩力的影响,为临床力竭心脏损伤防护提供新的思路。方法40只雄性SD大鼠随机分为4组(n=10):对照组,力竭组,红景天苷A、B组。Thomas方法制备力竭大鼠模型。红景天苷A、B组分别给予15、30mg/(kg·d)... 目的探讨红景天苷对力竭大鼠心肌收缩力的影响,为临床力竭心脏损伤防护提供新的思路。方法40只雄性SD大鼠随机分为4组(n=10):对照组,力竭组,红景天苷A、B组。Thomas方法制备力竭大鼠模型。红景天苷A、B组分别给予15、30mg/(kg·d)红景天苷溶液,对照组、力竭组给予等体积0.9%NaCl溶液,腹腔注射2周。ELISA法检测各组血清肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌钙蛋白I(TnI)含量的变化。采用Langendorff装置分离大鼠心室肌细胞,以Ion Optix细胞收缩和钙离子浓度同步测定系统检测大鼠心肌细胞的收缩功能和钙瞬变,激光共聚焦显微镜线扫描成像技术记录心肌细胞自发性钙火花及肌质网钙含量。结果与对照组比较,力竭组大鼠心肌细胞钙瞬变、最大收缩幅度分别降低41%和45%(P<0.01),钙火花发生率增加了1.5倍(P<0.01),心肌细胞肌质网钙离子含量明显减少(P<0.01)。与力竭组比较,红景天苷A、B组大鼠心肌细胞钙瞬变分别增加了20%、38%,最大收缩幅度分别增加了25%、54%(P<0.01),钙火花发生率明显降低(P<0.01),心肌细胞肌质网钙离子含量明显增加(P<0.01);且红景天苷B组各指标均明显优于红景天苷A组(P<0.05或P<0.01)。结论红景天苷可改善力竭运动造成的心肌细胞收缩力减弱,其机制与细胞内钙离子调控有关。 展开更多
关键词 力竭运动 红景天苷 钙瞬变 钙火花
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阿托伐他汀对异丙肾上腺素诱导的心力衰竭小鼠胞浆内钙火花影响的研究 被引量:5
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作者 张鹤萍 钱海超 +2 位作者 熊杰 罗大力 吴永全 《临床和实验医学杂志》 2017年第16期1569-1574,共6页
目的研究阿托伐他汀对心力衰竭(心衰)小鼠心功能的影响,探索阿托伐他汀介导的心脏保护作用的潜在机制。方法将60只C57 BL小鼠用随机数字表随机分为三组:心衰模型组(HF组),心衰基础上给予阿托伐他汀治疗组(ATO组),正常对照组(WT组)。小... 目的研究阿托伐他汀对心力衰竭(心衰)小鼠心功能的影响,探索阿托伐他汀介导的心脏保护作用的潜在机制。方法将60只C57 BL小鼠用随机数字表随机分为三组:心衰模型组(HF组),心衰基础上给予阿托伐他汀治疗组(ATO组),正常对照组(WT组)。小鼠心衰模型通过应用微渗泵每天给予200 mg/(kg·d)的异丙肾上腺素建立,HF组基础上同时给予20 mg/(kg·d)阿托伐他汀治疗制备ATO组。应用超声心动图评估模型建立成功与否及不同组别心功能情况。每组动物的心室肌细胞分离及应用荧光染料Fluo4/AM标记后即可进行共聚焦显微镜扫描,观察指标为钙火花及钙瞬变。结果 ATO组在给药1周后与HF组相比明显改善了小鼠心功能(ejection fraction=51%vs.39%,P<0.001),共聚焦扫描发现WT组和ATO组之间自发钙火花的发生频率(Ca SF)无统计学差异[5.20±0.91 vs.6.06±0.53 sparks/(100μm·s)],P=0.336),但此两组均表现出明显低于HF组的Ca SF(HF组12.41±1.46,WT组5.20±0.91;P=0.002,12.41±1.46 for HF vs.6.06±0.53 for ATO;P=0.001)。在钙火花的描述参数方面,半最大全宽度(FWHM)和半最大全时程(FDHM)在ATO组较HF组都有所下降。结论阿托伐他汀能改善心衰小鼠的心功能,其潜在机制可能与部分重塑心衰细胞的钙火花有关。 展开更多
关键词 小鼠 心力衰竭 异丙肾上腺素 阿托伐他汀 钙火花
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PKA信号通路与ryanodine受体介导的心肌肌浆网钙泄漏关系的研究 被引量:2
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作者 刘关省 沈亚峰 +3 位作者 王永亮 胡淑婷 汤莹 杨勇骥 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期567-572,共6页
目的:研究β肾上腺素激活的PKA信号通路与成年大鼠心肌细胞RyR2介导的肌浆网Ca2+泄漏之间的关系,探讨治疗心力衰竭的新方法。方法:NiCl2(5mmol/L)和毒胡萝卜素(TG,100nmol/L)分别阻断成年大鼠心室肌细胞的钠钙交换体和钙泵,胞外灌流异... 目的:研究β肾上腺素激活的PKA信号通路与成年大鼠心肌细胞RyR2介导的肌浆网Ca2+泄漏之间的关系,探讨治疗心力衰竭的新方法。方法:NiCl2(5mmol/L)和毒胡萝卜素(TG,100nmol/L)分别阻断成年大鼠心室肌细胞的钠钙交换体和钙泵,胞外灌流异丙肾上腺素(ISO,1μmol/L)。采用激光扫描共聚焦显微镜记录灌流前后细胞内钙火花及[Ca2+]i的变化,并使用Ca2+通道阻断剂钌红(RR,5μmol/L)对β肾上腺素刺激作用进行逆转,进而阻断RyR2介导的肌浆网内钙泄漏。结果:ISO胞外灌流后,心肌细胞钙火花发生率和[Ca2+]i与对照组相比明显升高(n=10,P<0.05);加入RR后,心肌细胞内钙火花发生率与对照组比较显著降低(n=20,P<0.05),[Ca2+]i两组没有明显差别(n=20,P>0.05)。结论:ISO激活PKA信号通路后可诱导心肌细胞RyR2介导的钙泄漏,RR可有效地逆转这种钙泄漏。 展开更多
关键词 PKA信号通路 RyR2 ISO RR 钙火花发生率 [CA2+]I
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The influence of dihydropyridines calcium antagonists on 5-HT-induced intracellular calcium signal
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作者 WANG ShuMin GUAN HuaShi +3 位作者 FANG Yi MA Ping SUN JianZi LIU LiHong 《Science China Chemistry》 SCIE EI CAS 2007年第4期562-567,共6页
Confocal laser scanning microscopy (CLSM) was applied to detect the intracellular [Ca2+] variety of fluorescent intension, with Fluo-3/AM fluorescence loaded in SFSMC. The results show that 10 μmol/L Lacidipine can r... Confocal laser scanning microscopy (CLSM) was applied to detect the intracellular [Ca2+] variety of fluorescent intension, with Fluo-3/AM fluorescence loaded in SFSMC. The results show that 10 μmol/L Lacidipine can reduce the frequence which 10 μmol/L 5-HT induced [Ca2+] spark in SFSMC of calcium over loading to 50%, and amplitude to 50% or so. We can draw a conclusion that dihydropyridines cal-cium antagonists lacidipine can antagonize the release of intracellular [Ca2+] which 5-HT-induced in dose dependent manner. 展开更多
关键词 LACIDIPINE calcium sparks STOMACH FUNDUS smooth muscle cells CONFOCAL laser scanning microscopy
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LPS引起心肌细胞肌浆网钙漏流的机制及在内毒素心功能损伤中的作用 被引量:1
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作者 姜昕 罗特丹 李鹏 《中国地方病防治》 北大核心 2017年第12期1321-1323,共3页
目的探究LPS引起心肌细胞肌浆网钙漏流的机制及在内毒素心功能损伤中的作用。方法应用膜片钳和激光共聚焦显微成像技术对LPS诱导的败血症休克大鼠心室肌细胞电生理活动以及钙信号的变化及其机制进行研究。结果(1)LPS引起心肌细胞收缩抑... 目的探究LPS引起心肌细胞肌浆网钙漏流的机制及在内毒素心功能损伤中的作用。方法应用膜片钳和激光共聚焦显微成像技术对LPS诱导的败血症休克大鼠心室肌细胞电生理活动以及钙信号的变化及其机制进行研究。结果(1)LPS引起心肌细胞收缩抑制;(2)LPS引起心肌细胞收缩偶联效率降低;(3)LPS引起钙火花发放增加。结论在LPS诱导的败血症休克大鼠模型上,心肌细胞RyR活动增加,钙火花发放增加,肌浆网钙漏流增强,肌浆网钙库容量部分耗竭,胞浆钙蓄积,心肌收缩抑制,导致心功能不全。 展开更多
关键词 LPS 钙火花 钙漏流 RyRs 心功能损伤
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艾塞那肽对高糖所致新生乳鼠心肌细胞钙信号紊乱的调控作用
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作者 陈泽龙 余怀新 +5 位作者 陈淑娟 刘君英 刘文娟 邓建新 汪新宇 阎德文 《山东医药》 CAS 北大核心 2017年第6期20-23,共4页
目的观察GLP-1类似物艾塞那肽(EX-4)对高糖所致新生乳鼠心肌细胞钙信号紊乱的调控作用,探讨GLP-1的心脏保护机制。方法分离新生乳鼠心肌细胞,培养24 h后随机分为对照组、高糖组和高糖+EX-4组,分别加入25 mmol/L甘露醇、25 mmol/L葡萄糖... 目的观察GLP-1类似物艾塞那肽(EX-4)对高糖所致新生乳鼠心肌细胞钙信号紊乱的调控作用,探讨GLP-1的心脏保护机制。方法分离新生乳鼠心肌细胞,培养24 h后随机分为对照组、高糖组和高糖+EX-4组,分别加入25 mmol/L甘露醇、25 mmol/L葡萄糖、25 mmol/L葡萄糖+10 nmol/L EX-4,继续培养24 h。使用激光共聚焦显微技术检测各组心肌细胞自发钙火花发放频率、场刺激钙瞬变幅度、钙库容量;使用膜片钳技术记录L型钙通道电流。结果对照组、高糖组、高糖+EX-4组的心肌细胞自发钙火花发放频率分别为(1.35±0.07)、(3.86±0.27)、(1.99±0.15)个/(μm·s),场刺激钙瞬变幅度钙瞬变幅度分别为3.95±0.08、3.34±0.07、4.09±0.12,钙库容量分别为4.95±0.18、3.26±0.09、4.59±0.15,10 m V时的L型钙通道电流密度分别为-12.46±0.58、-11.28±0.55、-13.09±0.64,高糖组心肌细胞钙火花发放频率、钙瞬变幅度较对照组升高,钙库容量、电流密度较对照组降低(P<0.05或<0.01),高糖+EX-4组钙火花发放频率、钙瞬变幅度较高糖组降低,钙库容量、电流密度较高糖组升高(P<0.05或<0.01),与对照组比较无统计学意义。结论 EX-4能够增强心肌细胞L型钙通道电流,减少肌浆网钙漏流,从而有效纠正高糖所致心肌细胞钙调控紊乱,降低高糖所致心肌损伤。 展开更多
关键词 艾塞那肽 心肌细胞 高血糖 钙火花 钙瞬变幅度 L型钙通道电流 激光共聚焦显微技术
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小波变换在钙火花图像滤噪处理中的应用研究 被引量:1
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作者 雷长海 马志强 +2 位作者 汤莹 孙巍巍 杨勇骥 《医疗卫生装备》 CAS 2009年第2期11-12,20,共3页
目的:在用激光扫描共聚焦显微镜研究肌兴奋收缩偶联时,肌浆网中的钙释放(即钙火花)现象中,图像噪声的存在使图像信噪比下降,直接导致钙火花图像的某些特征细节淹没在图像噪声中而难以被辨识,进而影响对钙火花图像的识别、分析和分类,因... 目的:在用激光扫描共聚焦显微镜研究肌兴奋收缩偶联时,肌浆网中的钙释放(即钙火花)现象中,图像噪声的存在使图像信噪比下降,直接导致钙火花图像的某些特征细节淹没在图像噪声中而难以被辨识,进而影响对钙火花图像的识别、分析和分类,因此,减少噪声对图像的影响成了钙火花研究工作的关键。方法:依据小波变换算法(Wavelet Transform,WT),自研软件对捕获到的钙火花图像进行分析及滤噪处理。结果:对实验获得的80余幅钙火花图像进行滤噪处理,获得了很好的效果,均可以较理想地去除噪声,增强了钙火花图像的信噪比。结论:该研究方法明显提高了钙火花检测结果的直观性,进而可以更清晰地分析研究钙火花的形态参数。 展开更多
关键词 小波变换 钙火花 激光扫描共聚焦显微镜 图像滤噪
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平滑肌细胞双信使系统与钙火花相关性研究 被引量:1
10
作者 张维维 曾晓荣 杨艳 《医学综述》 2007年第11期807-809,共3页
在平滑肌细胞的肌醇脂质代谢中产生的肌醇三磷酸(IP3)和二酰甘油(DAG)是胞内重要的第二信使,由它们激动的IP3/Ca2+和DAG/蛋白激酶C(PKC)途径,即是调控胞内许多生理过程的重要信号途径。因此又把这一以肌醇磷脂代谢为基础的细胞信号系统... 在平滑肌细胞的肌醇脂质代谢中产生的肌醇三磷酸(IP3)和二酰甘油(DAG)是胞内重要的第二信使,由它们激动的IP3/Ca2+和DAG/蛋白激酶C(PKC)途径,即是调控胞内许多生理过程的重要信号途径。因此又把这一以肌醇磷脂代谢为基础的细胞信号系统称为“双信使系统”。大量研究表明,双信使系统与平滑肌细胞胞内Ca2+浓度的调节、胞内局部Ca2+释放事件、钙火花的产生和调控紧密相关。本文就此方面的研究进展进行综述。 展开更多
关键词 平滑肌细胞 肌醇三磷酸 二酰甘油 钙火花
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平滑肌钙信号转导及其在低氧肺血管收缩中作用的研究进展
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作者 杨朝 张珍祥 徐永健 《国际呼吸杂志》 2008年第5期308-310,共3页
综述钙信号在平滑肌收缩中的调控作用。Ca^2+进入细胞浆。细胞浆内Ca^2+摄取、释放及细胞浆内Ca^2+排出细胞外的机制;钙信号的结合方式;钙信号在低氧肺血管收缩(hypoxic pulmonary vasoconstriction,HPV)发病机制中的作用。
关键词 钙通道 理阿诺碱受体 三磷酸肌醇受体 钙闪烁 低氧性肺血管收缩
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胆碱能激动剂卡巴可对大鼠膀胱ICC样细胞内钙流的影响
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作者 贾卓敏 张永革 +4 位作者 方强 郑霁 陈可 卢根生 宋波 《临床泌尿外科杂志》 北大核心 2009年第5期393-395,共3页
目的:探讨胆碱能激动剂卡巴可对大鼠膀胱ICC样细胞钙流的影响。方法:胶原酶消化大鼠膀胱,体外培养膀胱ICC样细胞,激光共聚焦技术检测Fluo-3AM负载的ICC样细胞在卡巴可刺激下Ca^(2+)信号的变化。结果:在大鼠膀胱组织铺片及体外培养细胞... 目的:探讨胆碱能激动剂卡巴可对大鼠膀胱ICC样细胞钙流的影响。方法:胶原酶消化大鼠膀胱,体外培养膀胱ICC样细胞,激光共聚焦技术检测Fluo-3AM负载的ICC样细胞在卡巴可刺激下Ca^(2+)信号的变化。结果:在大鼠膀胱组织铺片及体外培养细胞中观察到c-kit染色阳性及长梭形有突起的细胞鉴定为膀胱ICC样细胞;细胞给予Fluo-3AM钙负载,激光共聚焦检测,ICC细胞可观察到周期性的"钙波";ICC样细胞受到不同浓度卡巴可刺激后,ICC样细胞自发性钙波增强。结论:ICC样细胞受刺激后自发性钙波增强,提示卡巴可可能通过ICC样细胞上的胆碱能受体兴奋ICC样细胞。 展开更多
关键词 膀胱Cajal间质样细胞 胆碱能刺激 兴奋性 钙波
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New dynamic model for non-Fickian diffusion of calcium spark in cardiac myocytes 被引量:1
13
作者 TANWenchang LIUShiqiang +3 位作者 GUOJingjing WANGShiqiang CHENGHeping T.Masuok 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 2003年第23期2564-2567,共4页
A new dynamic model for non-Fickian diffu-sion of calcium spark in cardiac myocytes was developed by introducing time lags on the basis of the microscale mass transport theory. Numerical simulation showed that the siz... A new dynamic model for non-Fickian diffu-sion of calcium spark in cardiac myocytes was developed by introducing time lags on the basis of the microscale mass transport theory. Numerical simulation showed that the size of the calcium spark produced by the new dynamic model was larger than that of Fick diffusion and was in more agreement with experimental results. In addition, the time lags of the calcium spark in cardiac myocytes were about 0.1—0.8 ms. These results can be used to understand the mechanism of calcium spark diffusion in cardiac myocytes. 展开更多
关键词 动力学模型 钙离子 心脏肌细胞 非菲克扩散 数值仿真 生理学
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逼尿肌过度活动中RyR2开放程度变化及其发生机制的研究 被引量:1
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作者 郑俊 蒋涛 +4 位作者 杨能瑞 阳孟君 陈志文 周占松 郑霁 《局解手术学杂志》 2019年第8期601-604,共4页
目的探讨逼尿肌过度活动(DO)中Ryanodine受体亚型2(RyR2)开放程度的变化及其发生的机制。方法构建膀胱逼尿肌过度活动的动物模型,通过激光扫描共聚焦显微镜检测正常对照组和DO组钙火花,通过Western blot检测正常对照组和DO组大鼠磷酸化R... 目的探讨逼尿肌过度活动(DO)中Ryanodine受体亚型2(RyR2)开放程度的变化及其发生的机制。方法构建膀胱逼尿肌过度活动的动物模型,通过激光扫描共聚焦显微镜检测正常对照组和DO组钙火花,通过Western blot检测正常对照组和DO组大鼠磷酸化RyR2(p-RyR2)和FKBP12.6的表达情况。结果相比于正常对照组,DO组大鼠膀胱逼尿肌细胞钙活动明显降低,FKBP12.6蛋白表达明显增加,而p-RyR2表达明显下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论DO组FKBP12.6明显增加,p-RyR2表达明显下降,可能是DO逼尿肌RYR2开放降低发生的关键原因。 展开更多
关键词 逼尿肌过度活动 RyR2 磷酸化RyR2 FKBP12.6 钙火花
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Intracellular potassium modulates calcium spark through RyRs as a counterion
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作者 Jing-Chao Li, Ai-Hui Tang and Shi-Qiang Wang State Key Laboratory of Biomembrane and Membrane Biotechnology, College of Life Sciences, Peking University, Beijing 100871 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期214-214,共1页
Calcium release from sarcoplasmic reticulum (SR) though Ryanodine receptors plays an important role in excitation contraction coupling of cardiac myocytes. This
关键词 calcium spark INTRACELLULAR POTASSIUM SR membrane potential RYANODINE receptor SR POTASSIUM channel
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