心衰是一种重要的心血管疾病，表现为心肌收缩力下降及舒张功能障碍。心输出血量的减少不能满足肌体组织细胞对代谢的需求。钙调控系统在心肌细胞兴奋收缩耦联过程中发挥着重要作用。那么，心衰时钙致钙释放分子耦联效率如何变化?其变化的结构基础和分子机制是什么?为此，我们进行了以下研究工作：　　 1.心肌肥厚和心衰过程中L型钙通道（LCC）和ryanodine受体（RyR）分子间耦联：心脏压力负荷导致的心肌肥厚是心衰发生的关键环节。我们采用了主动脉狭窄手术制造了慢性压力负荷诱导的大鼠心肌肥厚和心衰模型，研究了从代偿性心肌肥厚到心衰过程中钙致钙释放的变化规律。我们发现心衰时LCC与RyR的分子耦联潜伏期延长，效率下降。重要的是，这种衰退不仅存在于细胞功能下降的心衰阶段，还存在于细胞整体功能尚未改变的代偿性心肌肥厚阶段。　　 2.心衰时钙信号转导改变的结构基础和分子机制：在心肌细胞中，钙致钙释放过程发生的基本结构基础就是耦联子（couplon）。耦联子是由LCC所在的横管膜和RyR所在的肌质网膜形成联系紧密的区域。Junctophilin（JP）特异定位于耦联子区域，维持耦联结构的稳定。我们通过研究心肌细胞超微结构并探讨JP-2蛋白对心肌细胞耦联结构的影响。结果发现，在大鼠心衰模型中，心肌细胞的耦联子密度都显著地降低；而在培养的大鼠心衰细胞中重新表达JP-2后，这种变化可以被逆转。这提示我们钙信号耦联结构在心衰中发生重塑，JP-2蛋白对于维持心肌细胞耦联结构有重要作用。　　 3.心衰病人钙调控系统的结构重塑：为了了解心衰病人钙调控系统中耦联子结构是否也发生重塑，我们通过电镜技术研究了心衰病人心肌组织中耦联子的结构的变化。结果发现，心衰时，横管密度和耦联子密度显著下降。在扩张性心脏病、缺血性心脏病和风湿性心脏病等不同心衰类型中，耦联子的结构都显著性地遭到破坏。　　 以上结果表明，在肥厚和心衰的心肌细胞中，参与钙致钙释放的LCC和RyR两分子间耦联效率衰退是细胞功能变化的直接原因，这种分子间耦联衰退与JP-2表达下降引起的耦联结构破坏有关。这些发现为心衰病理发生过程找到细胞和分子机制，具有重要的临床意义。