人體的所有生理活動(dòng)均受Ca2+調(diào)控。Ca2+參與調(diào)控神經(jīng)傳導(dǎo)、凝血、肌肉收縮、形態(tài)變化、神經(jīng)細(xì)胞老化和胃壁細(xì)胞分泌等多項(xiàng)生理活動(dòng)。而這種細(xì)胞功能的調(diào)控大多依賴于細(xì)胞內(nèi)外的Ca2+含量差，含量差的改變會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞功能的損傷甚至于細(xì)胞死亡。而Ca2+含量差的維持則借助于細(xì)胞膜上的鈣離子通道。鈣離子通道可以維持細(xì)胞內(nèi)外的含量梯度，使細(xì)胞外的鈣離子含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于細(xì)胞內(nèi)的鈣離子含量。
依照不同鈣離子通道參與的生理活動(dòng)不同，鈣離子通道也可以分為幾大類。鈣離子通道的主要分為電流依賴性鈣通道（VDC)和受體操縱性鈣通道(ROC)兩大類，其中VDC介導(dǎo)鈣內(nèi)流，可以按照電活動(dòng)特點(diǎn)分為L(zhǎng)、T、N、R、P.Q等各種類型，而ROC可依照受體激活途徑不同分為C蛋白偶聯(lián)鈣通道、Ca2+釋放激活鈣通道、胞內(nèi)第二信使操縱鈣通道等。電流依賴性鈣通道是調(diào)節(jié)腎臟及神經(jīng)元交感張力的主要鈣離子通道。而Ca2+發(fā)揮生理功能就是依賴于鈣離子通道的不同生理功能。
正常細(xì)胞中的鈣穩(wěn)態(tài)[1]
下邊是鈣離子參與人體生理活動(dòng)的幾大主要生理機(jī)制：
1.神經(jīng)訊號(hào)傳導(dǎo)：
機(jī)制：推動(dòng)神經(jīng)遞質(zhì)合成與釋放、激素合成與分泌
神經(jīng)細(xì)胞的激動(dòng)是由Na+內(nèi)流造成的，神經(jīng)細(xì)胞膜上的電流門控Na+通道在靜息狀態(tài)下大多數(shù)是關(guān)掉的。遭到一定硬度的剌激會(huì)大量開(kāi)放導(dǎo)致Na+內(nèi)流，形成動(dòng)作電位，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)激動(dòng)。當(dāng)血液中Ca2+降低時(shí)，細(xì)胞膜上的電流門控Na+通道受抑制時(shí)，細(xì)胞膜上的Ca2+通道開(kāi)放降低，使該細(xì)胞神經(jīng)遞質(zhì)分泌降低，進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)激動(dòng)性增長(zhǎng)。反之血液中Ca2+含量增加，Na+開(kāi)放降低，Na+大量?jī)?nèi)流，都會(huì)造成神經(jīng)亢奮性降低。而第一個(gè)細(xì)胞激動(dòng)時(shí)形成了動(dòng)作電位，導(dǎo)致了該細(xì)胞Ca2+內(nèi)流，促使細(xì)胞分泌神經(jīng)遞質(zhì)，神經(jīng)遞質(zhì)與下一級(jí)神經(jīng)細(xì)胞膜上蛋白分子結(jié)合，使下一級(jí)神經(jīng)細(xì)胞形成新的動(dòng)作電位，神經(jīng)沖動(dòng)一級(jí)級(jí)的傳遞產(chǎn)生了完整的訊號(hào)傳導(dǎo)，因而產(chǎn)生完整的生理功能。
2.參與心肌收縮，維持腎臟跳動(dòng)：
機(jī)制：Ca2+帶正電細(xì)胞膜離子通道，使細(xì)胞內(nèi)外形成電位差，導(dǎo)致動(dòng)作電位。
帶正電的鈣離子，經(jīng)細(xì)胞膜上的電流門控L-Ca通道步入心肌細(xì)胞，Ca2+一部份與RYR結(jié)合使肌漿網(wǎng)Ca2+釋放，使胞漿內(nèi)Ca2+含量下降，產(chǎn)生較大電位差，Ca2＋和肌鈣蛋白結(jié)合，剌激導(dǎo)致了細(xì)胞膜收縮。心肌細(xì)胞收縮，SERCA（心肌肌漿網(wǎng)鈣泵）逆含量梯度將鈣離子泵出細(xì)胞膜外，產(chǎn)生反向的電位差，心肌細(xì)胞膜在反向電位差作用下，開(kāi)始舒張；舒張后，細(xì)胞膜的私密性提高，Ca2+再度穿過(guò)細(xì)胞膜步入心肌細(xì)胞，再度引發(fā)心肌收縮，這么往復(fù)，維持心肌的正常收縮舒張，腎臟就有節(jié)律地跳動(dòng)上去。
肌漿網(wǎng)的一些主要成份及其在心肌細(xì)胞中的功能[2]
3.參與免疫系統(tǒng)的激活
機(jī)制：Ca2+幫助激活T細(xì)胞介導(dǎo)的訊號(hào)通路，使得T細(xì)胞活化，抗擊外來(lái)抗體。
T細(xì)胞的表面的TCR抗體受體可以感知抗體訊號(hào)并傳遞給T細(xì)胞本身，即活化T細(xì)胞，T細(xì)胞被抗體活化后，細(xì)胞外的Ca2+經(jīng)通道流入細(xì)胞內(nèi)，含量會(huì)迅速降低數(shù)十倍，并維持幾個(gè)小時(shí)，這種Ca2+能直接結(jié)合TCR周圍的脂類分子細(xì)胞膜離子通道，使得TCR活化，放大抗體剌激訊號(hào)，增強(qiáng)T細(xì)胞對(duì)外來(lái)抗體的敏感性，進(jìn)而幫助機(jī)體清理病衣原體。
通過(guò)肌成纖維細(xì)胞TRPC6通道參與腸肌成纖維細(xì)胞分化和纖維化的多效機(jī)制[3]
4.調(diào)節(jié)酶的活性
機(jī)制：Ca2+是人體內(nèi)多種酶的激活劑，細(xì)胞內(nèi)的鈣調(diào)節(jié)蛋白與Ca2+結(jié)合，產(chǎn)生的復(fù)合物可激活體內(nèi)多種酶的活性。
在血液融化和抗凝的過(guò)程中，Ca2+是多種凝血因子（凝血酶）的激活劑，通過(guò)逐漸的級(jí)聯(lián)式酶促放大反應(yīng)，最終使纖維蛋白原降解成纖維蛋白，聚合成融化細(xì)絲，產(chǎn)生穩(wěn)定的纖維蛋白凝膠，完成凝血過(guò)程。人體在借助碳水化合物提供能量的過(guò)程中，須要Ca2+與淀粉酶牢靠結(jié)合以激活淀粉酶的活性。在催化蛋白質(zhì)進(jìn)行乙酸化的過(guò)程中，單糖乙酸化酶、磷酸化酶b激酶、糖元合成酶、鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶、腺苷酸環(huán)化酶、酪谷氨酸羥化酶、色谷氨酸羥化酶、還原酶及脂肪酸合成酶，以及細(xì)胞膜上的鈣離子——ATP酶、Na+、K+——ATP酶等均可受C激酶催化而進(jìn)行乙酸化，多種蛋白激酶催化特異底物蛋白質(zhì)個(gè)別部位的多肽殘基的乙酸化，其中C激酶因其活性依賴于Ca2+而得名。
參考文獻(xiàn)：
[1].in's-()
[2].M,etal.-andofCa2+-.Res.2021Dec30;70():S443-S470.
[3].InoueR,etal.TRPinand.SeminCellDevBiol.2019Oct;94:40-49.
思科捷相關(guān)產(chǎn)品：
思科捷為研究者提供多種Ca2+相關(guān)科研產(chǎn)品，推動(dòng)科研成果的誕生，以下為部份產(chǎn)品參考：
款號(hào)：SJ-
2.trans-ACPD款號(hào)：SJ-
3.款號(hào)：SJ-
4.款號(hào)：SJ-
5.款號(hào)：SJ-
6.款號(hào)：SJ-
7.款號(hào)：SJ-
8.款號(hào)：SJ-
9.款號(hào)：SJ-
10.款號(hào)：SJ-