南京大學模式動物研究所朱敏生教授實驗室及合作實驗室在平滑肌型括約肌自發(fā)張力產(chǎn)生機制研究中取得重要進展，相關成果”The molecular basis of the genesis of basal tone in internal anal sphincter”發(fā)表在一期《自然—通訊》（Nature Communications）。南京大學博士研究生張成海、王佩為論文*作者，朱敏生教授與美國馬薩諸塞大學醫(yī)學院的諸葛榮華副教授為通訊作者。

平滑肌型括約肌廣泛分布于機體，它們在平時經(jīng)常處于關閉狀態(tài)，在接受神經(jīng)信號時短暫開放，從而控制物質(zhì)進出空腔臟器各腔室。括約肌保持關閉狀態(tài)有賴于其中平滑肌細胞能夠自發(fā)產(chǎn)生張力的特性，但自發(fā)張力是如何產(chǎn)生的還不清楚。

該論文以肛門內(nèi)括約肌（IAS）為模型，對自發(fā)張力產(chǎn)生的機制進行了系統(tǒng)研究。首先，團隊研究人員發(fā)現(xiàn)基因敲除鈣離子依賴的肌球蛋白輕鏈激酶（MLCK）*抑制了自發(fā)張力的產(chǎn)生，而敲除肌球蛋白輕鏈磷酸酶調(diào)節(jié)亞基（MYPT1）對自發(fā)張力并無影響，從而推斷胞內(nèi)鈣仍然是自發(fā)張力產(chǎn)生的關鍵信號。但關鍵問題是，括約肌在無刺激時，胞內(nèi)鈣流是如何產(chǎn)生的？研究者觀測到，IAS平滑肌細胞有明顯多地發(fā)放鈣火花（Ca2+ sparks，一種自發(fā)性局部鈣信號），增強或抑制道雷諾定受體（RyRs）可以影響自發(fā)張力的水平。然而，細胞實驗表明單純由鈣火花所釋放的鈣離子并不足以引起收縮。通過使用抑制劑、激活劑、基因敲除動物等手段研究發(fā)現(xiàn)：L型電壓門控鈣離子通道（VDCCs）以及鈣離子激活的氯離子通道TMEM16A可調(diào)節(jié)括約肌細胞鈣離子水平和自發(fā)張力；抑制或敲除TMEM6A可導致小鼠肛門括約肌收縮力的喪失。由此提出，肛門括約肌自發(fā)收縮的過程為：自發(fā)性的鈣火花激活TMEM16A引起氯離子外流，由此造成平滑肌細胞膜去極化、激活VDCCs介導胞外鈣離子內(nèi)流，zui終激活MLCK起始平滑肌收縮。該研究提出的收縮機制不但闡明了肛門括約肌的收縮機制，還為糞失禁、肛裂等疾病的治療提供了全新的思路，也為其他括約肌功能機理提供了思路。