心肌M細胞的認識及其臨床進展西南學院醫(yī)大學附屬揚州第三附院楊榮平心肌細胞學研究的三個歷程心肌細胞學的研究源于60年代，當時因為：1,標本難得;2,分離心肌細胞技術上存在困難。進而影響了心肌細胞電生理學的研究。80年代，因為:1,膜片鉗技術的應用；2,腎臟內科放療；3,腎臟移植的舉辦。人心肌細胞電生理學研究得到了急速的發(fā)展。90年以來，隨著心肌細胞離子流（離子通道）學研究不斷深入，才否認了人類心肌中存在M細胞，進而為心率失常的發(fā)生機制和及抗心率失常抗生素的作用開拓了新的理論。M細胞的發(fā)覺目前已知心室壁富含種4不同類型的心肌細胞:心內膜細胞、心外膜細胞、M細胞和浦傾野細胞.各有其不同的功能和電生理特點。多年來，人們對心室肌細胞的電生理和毒理研究最多的是浦傾野細胞、心內膜層細胞和心外膜細胞。直至1991年有人在犬植物心室肌和病人心肺移植研究中發(fā)覺，在心內膜細胞和心外膜細胞之間，存在著不同的動作電位形態(tài)、離子流、缺血耐受性和毒理反應等特殊反應，因為其坐落心室壁中層，故命為M細胞。M細胞的主要功能1，M細胞推動心內膜、心外膜心肌之間的傳導2，影響或參與心電圖復極波的產生3，促心率失常作用（在個別癌癥和抗生素作用下）。
M細胞主要分布特性1,M細胞主要分布在:心室肌內(包括室間隔、乳頭肌和肌小梁)。約占心室肌構成的30－40％。2,M細胞區(qū)距心外膜表面1－5mm,距心內膜表面5－7mm.。3,M細胞區(qū)內無浦肯野纖維存在,由于浦肯野纖維由內膜透入心肌深度大于2－3mm,故浦肯野纖維與M細胞沒有直接聯(lián)系。4,心室肌動作電位的產生，主要是靠M細胞與心內膜細胞之間過渡細胞（移行細胞)聯(lián)系來完成。移行細胞主要貫串于M細胞區(qū)與心內膜、心外膜區(qū)之間，尤其與心內膜區(qū)之間有較寬的區(qū)域。M細胞與浦肯野氏細胞的比較1，分布范圍M細胞分布于心室壁中層；浦肯野氏細胞多坐落心內膜下2－3mm處。2，自律性M細胞無自律性，動作電位4相無手動除極化,兒茶酚胺、低鉀條件下可發(fā)生4相手動除極化；而浦肯野氏細胞有手動除極化現象、有自律性。3，傳導速率M細胞的傳導速率介于浦肯野氏細胞和普通心室肌細胞之間。正常心室肌細胞動作電位及離子轉運0期（去極化期）:QRS波變化：-90mV→+30mV長達：1━2mS機制：Na+快速內流1期（快速復極化早期）：J點變化：膜內電位由+30mV→0mV長達：10mS機制：K+短暫快速外流[0期和1期產生峰電位]2期（平臺期）:ST段變化：電位基本停滯于OmV左右長達：100一150mS機制：Ca+平緩內流3期（快速復極末期）：T波變化：膜內電位由0mV→-90mV長達：100～150mS機制：K+快速外流4期（靜息期）：T-Q間期期間期變化：膜內電位穩(wěn)定在-90mV機制：鈉－鉀泵的主動轉運作用M細胞電生理特點1,M細胞有較多的頓時內向k+電壓（Ito）,故動作電位呈尖峰-切跡-尖頂形態(tài)（駝峰）。
2,M細胞的動作電位時程(APD）較心外膜，心內膜心肌細胞的動作電位時程顯著延長,故M細胞復極完成最晚(在T波終了)。3,M細胞的APD具有奇特而明顯的慢頻度依賴性和對抗生素的特殊反應，在心動過緩時，許多抗生素作用于M細胞,容易發(fā)生后除極→觸發(fā)活動→折返→室速、室顫。M細胞與心率失常的關系現代研究覺得：M細胞在個別疾病（心肌缺血、缺氧、低鉀等）和抗生素作用下，可致心率失常，其機制為：1,M細胞動作電位時程長,尤其在心動過緩時第三類鉀通道阻滯劑，APD延長更顯著,易導致心室肌復極速率不一致，致Q-T離散度降低和壁內折返,形成折返性心率失常如室早、室速、室顫等。2,個別抗生素（鈣阻滯劑等)可使M細胞的動作電位時程愈發(fā)延長，誘發(fā)后除極（在0相除極以后所發(fā)生的除極稱后除極），形成惡性心率失常。3,M細胞與心外膜細胞一樣,對心室肌的超常期傳導起作用，同時,它們又是缺血和再灌注心率失常的異位除顫點和折返興奮的始動部位。在沒有器質性腎臟病的病人發(fā)生的特發(fā)性室性心動過速第三類鉀通道阻滯劑，其異位激動灶常坐落M細胞區(qū)和心外膜區(qū)。后除極新概念在一個APD中繼0相除極以后所發(fā)生的除極稱后除極。所致異常沖動稱觸發(fā)活動早后除極:Ca2+內流→復極2相或3相APD過度延長時易發(fā)生醫(yī)治舉措：鈣拮抗劑利多卡因（推動K+外流）晚后除極:Ca2+過多導致Na+內流→復極4相?見于強心苷中毒、心肌缺血，細胞外高鈣醫(yī)治舉措：鈣拮抗劑；鈉通道阻斷劑M細胞與心電圖變化M細胞與J波形成既往覺得:J波在臨床沒有顯著的意義，尤其是較小的J波常被忽略。
近些年來,隨著綜合癥以及特發(fā)性室顫作為一獨立的疾病而被注重,心電圖中的J殃及臨床意義受到關注。尤其是較大的J波出現，可能會誘發(fā)惡性室性心率失常和身亡。其發(fā)生機理還可能與M細胞心電活動異常有關。研究否認：在個別疾病(如高溫、高血糖、心肌缺血、植物性神經衰弱及腦部腫瘤等)時,心外膜細胞和M細胞動作電位的尖峰尖頂和1,2相之間的切跡變的更顯著，動作電位減短，2相平臺遺失，過早復極而形成J波。J波與J點的區(qū)別J波是QRS終末部份的低振幅小波，過起始于R波降總支分，呈駝峰狀。J點是QRS與ST段的結合點。標志著心室除極結束、復極開始。在高溫情況時出現的J波J波與心律的關系（初期復極綜合癥）特發(fā)性J波致心室顫動J波如無其它誘因存在時，稱為特發(fā)性J波。其特征為反復發(fā)作室速、室顫、暈厥、甚至身亡。M細胞與U波產生心電圖上顯著的U波常見于心動過緩，應用延長動作電位和誘發(fā)初期后除極的抗生素如索他洛爾,常可以使其顯得愈發(fā)顯著，而且造成嚴重的心率失常。機制：U波的發(fā)生機制目前尚末明了。近些年來,因為M細胞的被發(fā)覺后，覺得T波是大部份心室肌的復極波,而U波是M細胞復極延后產生的結果。
臨床意義：U波的異常（是指倒置、增高及低平等）提示有心肌損害，常見的誘因是高血糖，中風、瓣膜病腫瘤及電解質衰弱等。U波倒置：深度＞0.5mm心肌缺血靜息U波倒置：左主干或多支腫瘤、心功能差心腹痛時U波倒置：發(fā)作時呈一過性（1－2小時）伴ST－T呈缺血性改變U波增高：>2mm為增高。低鉀常常伴T波低平和ST段下移。常見于低鉀血癥，心動過緩，少數運動員等。U波電交替：與心肌損害有關。有人強調巨大的U波伴電交替是心肌激動性增高的表現，常是發(fā)生嚴重心率失常的間奏。缺血性U波倒置女性，54歲。貧血不穩(wěn)定型心腹痛，前降支腫瘤。圖A：心肌缺血時，V2－V4導聯(lián)ST段弓背抬升，V3－V5導聯(lián)U波倒置。圖B：心腹痛發(fā)作停止U波倒置消失，V2－V3導聯(lián)U波直立。M細胞與2相折返常既往覺得,快速性心率失常的折返興奮是由0相去極化電壓所致。晚近研究發(fā)覺動作電位2相平臺期局部電壓亦可導致折返興奮，進而誘發(fā)室性心率失常。1993年有人提出2相折返概念,稱此為2相折返。目前研究覺得：綜合癥和特發(fā)性J波并發(fā)的惡性心率失常，心肌缺血和再灌注心率失常，Ic類抗心率失常藥所致的心率失常及致心率失常右室發(fā)育不良出現的室性心率失常均與2相折返有關。
而2折返的發(fā)生與M細胞的作用有著密切的聯(lián)系。M細胞造成2相折返的機制1，2相平臺的遺失是形成2相折返的主要誘因。因為部份2相平臺遺失,和正常區(qū)平臺存在的心肌之間產生電位差，較強的電緊張性擴布從平臺存在區(qū)向平臺消失區(qū)心肌傳播，造成局部的再激動，形成２相折返性心率失常。2，另一方面,心肌細胞在個別抗生素或病理情況下，如受鉀通道激活劑、鈉通道阻斷劑作用、代謝障礙，心肌缺血、植物性神經張力不平衡、心肌Ｍ細胞的功能異常、缺如或數量降低均能使得心肌去極、復極的異常，因而形成２相折返性室性心率失常，抗生素對M細胞電生理特點的影響臨床發(fā)覺：個別抗心率失常抗生素可以致心率失常，其機制不甚清楚。但晚近研究表明可能與心外膜細胞、M細胞和心內膜細胞對多種抗生素有完全不同的反應有關,并強調M細胞在致抗生素性心率失常的發(fā)生中起到了重要的作用。同時覺得M細胞可能是多種抗生素作用的靶向。抗心率失常藥分類第一類抗生素：鈉通道阻滯藥Ⅰa組(適度阻滯)：奎尼丁、普丙酯、吡二丙胺等Ⅰb組(重度阻滯)：利多卡因、苯妥英鈉、美西律、安博律定、妥卡胺、乙嗎噻嗪等；Ⅰc組(顯著阻滯)：普羅帕酮、恩卡胺、氟卡胺、乙嗎胺等。
第二類抗生素:B受體阻滯劑美多心安第三類抗生素：選擇地延長復極過程的藥嗎啉碘呋酮、溴芐銨等。第四類抗生素：鈣拮抗劑異搏定、硫氮卓酮等。第五類抗生素：洋玄參類Ⅰ類抗心率失常藥：奎尼丁：慢頻度時，能延長3種心肌細胞的APD，其中以延長M細胞APD為明顯，當低鉀時作用愈發(fā)顯著，很容易使M細胞形成后除極，誘發(fā)的觸發(fā)活動。而不能使心外膜下和心內膜下形成類似電生理反應美東律：在慢頻度時，美東律可抑制晚期鈉內流(INa)，使動作電位2相減短。因為M細胞的晚期鈉內流較心外膜、心內膜心肌細胞大，故M細胞的APD減短更顯著，使3種細胞的APD漸趨一致，并已否認這一作用與美東律抗心率失常效應相關。氟卡胺：低含量的氟卡尼延長心外膜心肌細胞的APD，高含量則使減短APD，對心內膜心肌細胞作用甚弱，因而在兩種細胞之間形成復極離散。氟卡尼對M細胞的電生理作用未見報導。Ⅱ類抗心率失常藥：索他洛爾（非選折B阻滯劑）故兼有Ⅱ和Ⅲ類抗心率失常抗生素的特點。能明顯延長M細胞的動作電位和心肌復極時間，但不影響傳導。Ⅲ類抗心率失常藥胺碘酮對三層心肌細胞APD延長趨于一致，而極少發(fā)生尖端扭轉型室速。
據悉，氯霉素、洋玄參、去甲腎上腺素、阿米洛利、高鈣氨水和低血鉀等均可使M細胞形成延后后除極（DAD）及其誘發(fā)的觸發(fā)活動[9]。反正，人們對心肌細胞電生理活動的研究目前還處于初始階段，僅僅研究了幾種離子通道。不能簡單地把植物實驗的結果，直接引伸到人類。為此，很難反映出人心肌細胞在病理生理情況，以及心肌細胞在神經、體液作用下的電活動。現今，M細胞的發(fā)覺，使我們對心肌細胞的電生理特性有了新的認識，同時為我們理解心率失常的發(fā)生機制、合理地選用抗心率失常等抗生素和介入性醫(yī)治提供了新的途徑。感謝！*-90mVK+Na+K+K+K+K+Ca2+Ca2+2Na+3K+3Na+Ca2+細胞外細胞內0123440mV正常心室肌細胞離子轉運K+異常J波與室速女性，70歲。有10余年高血糖史。住院當日晚餐時突發(fā)休克。圖:多形室性心動過速，發(fā)作前的QRS波有顯著J波，且為室性冠心病所引起。*