综述：心房和心室心肌细胞特性的调控

这篇综述系统阐述了心脏发育过程中心房心肌细胞（aCMs）和心室心肌细胞（vCMs）的分子标记、电生理特性及调控网络，揭示了转录因子（如TBX5、IRX4）、信号通路（Notch、RA）和表观遗传修饰在维持心肌细胞身份中的核心作用，为心律失常、心肌病等疾病的机制研究和靶向治疗提供了理论依据。

　　

心房和心室心肌细胞特性的调控

引言

哺乳动物心脏由四个腔室组成：左心房（LA）、右心房（RA）、左心室（LV）和右心室（RV）。心房和心室心肌细胞（aCMs和vCMs）在形态、功能和分子特征上存在显著差异。aCMs主要负责快速信号传导和舒张期心室充盈，而vCMs则承担更强的收缩功能以维持血液循环。这些差异源于发育过程中精确的基因调控网络，其紊乱与心房颤动、心肌病等疾病密切相关。

心脏腔室的形成与特化

心脏发育始于原始心管的形成和环化。第一心区（FHF）主要贡献于左心室，而第二心区（SHF）则形成右心室、流出道和心房。Tbx5和Isl1等转录因子在腔室特化中发挥关键作用。例如，SHF衍生的心肌细胞通过表达Irx4和Hey2抑制心房标志物（如Myl7），从而确立心室身份。

心房心肌细胞的特性与调控

分子标记：aCMs特异性表达MLC-2a（Myl7）、心房钠尿因子（ANF/Nppa）和缝隙连接蛋白CX40（Gja5）。其中，ANF的转录受TBX5和NKX2-5调控，而HEY1通过抑制GATA4等因子维持心房特性。

电生理特性：aCMs动作电位时程较短，依赖于Nav1.5（SCN5A）和Kv1.5（KCNA5）通道。乙酰胆碱激活的GIRK通道（KCNJ3）进一步调节其复极化过程。

调控机制：视黄酸（RA）信号通过激活COUP-TFII和TBX5促进心房分化。表观遗传修饰如组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制可延长aCMs动作电位，增加心律失常风险。

心室心肌细胞的特性与调控

分子标记：vCMs高表达MLC-2v（Myl2）、β-肌球蛋白重链（Myh7）和CX43（Gja1）。IRX4通过激活Hand1/2抑制心房基因，而HEY2则直接抑制ANF和CX40。

电生理特性：vCMs动作电位时程较长，钙瞬变幅度更大，依赖于Cav1.2（CACNA1C）和Kir2.1（KCNJ2）通道。M细胞层的电异质性是心室复极离散的基础。

调控机制：Notch信号通过激活Hey2维持心室身份。TBX5与GATA4协同调控CX40等基因，其单倍体不足可导致室间隔缺损（如Holt-Oram综合征）。

疾病关联与再生医学

心房颤动（AF）与CX40表达异常相关，而TBX5突变可引发心房扩大和电重构。在再生医学中，RA通路可诱导人多能干细胞（iPSCs）分化为aCMs，而CRISPR/Cas9技术已用于构建心室特异性报告细胞系，为疾病建模提供工具。

未来展望

单细胞测序和空间转录组学将揭示更多腔室特异性标记，而靶向表观遗传修饰（如BRD4抑制剂）可能成为治疗心律失常的新策略。结合AAV载体和腔室特异性启动子（如ANF或MYL2），基因编辑技术有望实现精准的心脏疾病治疗。

（注：全文严格基于原文内容归纳，未添加非文献支持的结论。）