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心血管疾病威胁全球健康，其发病常源于心肌收缩功能受损。为探究 JPH2 在人类心脏功能和疾病中的作用，研究人员构建 JPH2 基因敲除的人胚胎干细胞衍生心肌细胞（hESC-CMs）模型，发现 ECCD 可评估 JPH2 相关损伤，为研究和临床评估提供新工具。
心血管疾病如今已成为全球健康的 “头号杀手”，严重威胁着人们的生命。心肌收缩功能正常是心脏健康的基石，而兴奋 - 收缩偶联（ECC）则是维持心肌收缩功能的关键环节。在这个过程中，Junctophilin-2（JPH2）蛋白起着不可或缺的作用，它像一座桥梁，紧紧锚定 T 小管和肌质网（SR）膜，保障 ECC 顺利进行，维持心脏的正常跳动。
然而，以往对 JPH2 的研究却困难重重。在小鼠模型中，虽然能观察到 JPH2 缺失带来的影响，但小鼠心脏和人类心脏在结构、生理功能以及基因表达调控等方面存在显著差异，导致研究结果难以直接应用到人类身上。从心力衰竭患者获取的原代心肌组织，其心肌细胞在体外培养时存活率低、存活时间短，使得深入研究举步维艰。
为了突破这些困境，中国医学科学院阜外医院等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们利用 CRISPR/Cas9 技术构建了 JPH2 基因敲除的人胚胎干细胞衍生心肌细胞（hESC-CMs）模型，深入探究 JPH2 在心脏生理活动中的作用机制，并寻找评估 JPH2 相关心脏疾病的新指标。研究成果发表在《Stem Cell Research 》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，通过基因编辑技术构建 JPH2 基因敲除的细胞模型；然后，利用多种检测技术，如透射电子显微镜观察细胞结构、CardioExcyte96 系统评估收缩功能、钙成像技术检测钙动力学、多电极阵列记录分析电生理特性等；此外，还借助慢病毒转染技术实现基因过表达或突变蛋白表达。
研究结果如下：
- JPH2 基因敲除模型的构建与验证：成功构建 JPH2 基因敲除的 hESC-CMs 模型，经检测，该模型的心肌细胞分化效率不受影响，且未改变心房和心室心肌细胞的分化比例。
- JPH2 基因敲除心肌细胞的病理表型：JPH2 基因敲除的心肌细胞体积增大，心力衰竭标志物上调，呈现出类似心力衰竭的病理表型。
- JPH2 基因敲除对 ECC 的影响：JPH2 基因敲除破坏了连接膜复合物（JMC）的结构，导致 ECC 受损，具体表现为收缩功能下降、钙动力学改变以及电生理异常。
- ECCD 作为评估指标的验证：发现兴奋 - 收缩偶联延迟（ECCD）可作为评估 JPH2 相关心脏功能障碍严重程度的敏感指标，且野生型 JPH2 过表达能恢复 ECC 功能，改善 ECCD 异常。
- ECCD 对 JPH2 突变致病性的评估：ECCD 能够准确区分不同 JPH2 点突变（如 G505S 和 E85K）对心肌细胞功能的影响，反映突变的致病性严重程度。
研究结论和讨论部分指出，该研究明确了 JPH2 在维持 ECC 中的关键作用，其缺失会导致类似心力衰竭的心脏功能障碍。ECCD 作为一个综合指标，能有效评估 JPH2 相关损伤的严重程度，为研究 JPH2 相关心脏疾病的病理机制提供了新视角，也为未来的临床诊断和治疗开辟了新方向。同时，研究人员也认识到，hESC-CMs 模型存在一定局限性，如缺乏成熟的 T 小管，未来需要进一步优化模型，并在体内系统中进行验证，以推动研究成果向临床应用转化。这项研究为心血管疾病的研究和治疗带来了新的希望，有望为攻克这一全球性健康难题提供有力支持。
