人类PLN-R14del心肌病中内质网钙负载改变的机制研究

这篇综述通过建立CEPIAer荧光传感器系统，揭示了PLN-R14del突变导致扩张型心肌病（DCM）的新机制——内质网（ER）钙稳态失衡。研究利用人诱导多能干细胞（hiPSC）分化的心肌细胞（CMs）和工程化心脏组织（EHTs），证实PLN-R14del通过减弱SERCA2a抑制导致ER钙超载，进而触发内质网应激（ERS）和自噬异常，为靶向ER钙调控的治疗策略提供了理论依据。

　　

内质网钙稳态失衡：PLN-R14del心肌病的新机制

引言
磷酸肌醇（PLN）作为肌浆网/内质网（SR/ER）膜蛋白，通过调控SERCA2介导的Ca²⁺摄取参与心肌兴奋-收缩耦联（EC coupling）。PLN-R14del突变与扩张型心肌病（DCM）密切相关，既往研究多聚焦于SR钙调控异常，而本研究首次揭示ER钙负载改变的关键作用。

CEPIAer传感器的建立与验证
研究团队在hiPSC分化的心肌细胞（CMs）中引入AAV6载体编码的ER钙传感器CEPIAer，其荧光强度（FI）与ER钙浓度呈负相关。免疫荧光显示CEPIAer与ER标志物钙联蛋白（calnexin）共定位，证实其ER特异性。通过抑制剂（如毒胡萝卜素）和激动剂（如ATP）的梯度实验，验证了CEPIAer FI作为ER钙负载替代指标的可靠性。

PLN-R14del的ER钙超载特征
在5 mM胞外钙刺激下，对照组和等基因对照（PLNic）的CEPIAer FI下降20%，而PLN-R14del组无显著变化，提示其ER钙摄取能力增强。流式细胞术进一步证实，PLN-R14del CM的基线ER钙负载较PLNic高1.7倍。这种差异可能与突变导致PLN五聚体稳定性增加、单体抑制SERCA2功能减弱有关。

分子机制与病理关联
异丙肾上腺素刺激实验显示，PLN-R14del组CEPIAer FI短暂升高，而对照组无变化，支持突变体SERCA2抑制减弱假说。ER钙超载可能通过以下途径致病：

1. 激活未折叠蛋白反应（UPR），引发内质网应激（ERS）；
2. 干扰ER-线粒体钙转运，影响能量代谢；
3. 促进PLN聚集体的形成，阻断自噬体-溶酶体融合。

研究局限与展望
尽管hiPSC-CMs的未成熟性可能影响结论外推，但该模型成功捕捉到PLN-R14del特异的ER表型。未来需探索SERCA2亚型（SERCA2a/2b）在ER/SR中的分布差异，并开发特异性调节剂。靶向ER钙稳态或成为治疗PLN-R14del心肌病的新策略。

结语
本研究突破传统SR钙调控视角，首次将ER钙失衡确立为PLN-R14del心肌病的核心机制，为理解钙信号网络复杂性提供了新范式。