兰尼碱受体2（RyR2）突变是应激诱发心律失常和猝死的明确病因，RyR2是心脏中主要的钙释放通道。大多数已确定的RyR2突变属于功能获得型，导致通道过度活跃、舒张期钙泄漏和儿茶酚胺敏感性多形性室性心动过速（CPVT）。CPVT患者心脏结构正常，但在体力或情绪应激下可能发展为威胁生命的室性心律失常（VA）。因此，应激测试可作为重要的诊断工具和评估治疗效果的机制。
早期关于CPVT的报告也描述了后来被归类为功能丧失（LoF）的RyR2突变，因其通道活性降低。尽管已对LoF突变进行了研究，但其致心律失常机制仍未完全阐明。最近定义了一种新的临床实体——钙释放缺乏综合征（CRDS），用于描述携带这些突变的患者表型。CRDS与室性心律失常和猝死相关，但患者表现出更为异质的临床表现，可能涉及心室颤动且应激测试呈阴性。
CRDS最初被提出并非源于应激诱发的舒张期钙泄漏，而是源于广泛的电生理重塑和特定搏动模式。这一机制的主要支持来自对单个LoF小鼠RyR2-D4646A的研究，该小鼠对儿茶酚胺诱发的心律失常具有抵抗力，但在心内起搏反应中持续发展为室性心律失常。然而，对携带LoF突变患者的临床评估显示，心室颤动发作前常有应激事件，且他们对β受体阻滞剂治疗有反应，强调了肾上腺能刺激在该疾病中的潜在作用。
为扩展我们对CRDS的理解并探索LoF突变间的表型多样性，我们研究了携带RyR2-A4860G（AG）的小鼠心律失常易感性，这是一种经过深入研究的LoF突变，最初与CPVT相关，后被重新归类为CRDS。AG小鼠心脏结构正常。为进行比较，我们研究了携带RyR2-H2464D（HD）通道的CPVT小鼠，这是一种强功能获得突变，以及野生型（WT）C57BL/6J小鼠。HD小鼠也具有正常的心脏结构。实验已获机构IACUC批准（方案M005944）。本研究支持的所有数据可根据合理要求从通讯作者处获取。
我们首先使用异丙肾上腺素（2 mg/kg，图[A]）测试肾上腺能刺激。所有组均表现出正性变时反应，尽管HD小鼠在异丙肾上腺素后心率低于WT对照组（图[B]）。没有任何一组发展为室性心律失常（图[C]），这与已知的麻醉小鼠中此肾上腺能挑战的局限性一致。随后，我们给予更强烈的致心律失常混合物（肾上腺素2 mg/kg + 咖啡因120 mg/kg），这广泛用于揭示CPVT表型（图[A]和[D]）。WT小鼠未显示室性心律失常，而100%的HD小鼠发展为持续性多形性或双向性心动过速。值得注意的是，40%的AG小鼠也表现出室性二联律或双向性心动过速，表明其对肾上腺能刺激敏感，表型更符合CPVT。相比之下，用于定义CRDS的RyR2-D4646A小鼠先前已被证明即使在更高剂量的肾上腺素/咖啡因下也能抵抗室性心律失常。这些不同的反应突显了LoF突变的异质性，并反驳了"一刀切"的CRDS表型观点。
图. 携带RyR2中LoF（RyR2-A4860G）或GoF（RyR2-H2464D）突变的小鼠心律失常易感性 12至24周龄的杂合子RyR2-A4860G（AG）、纯合子RyR2-H2464D（HD）和C57Bl/6J（野生型[WT]）对照小鼠随机分配至3种心律失常挑战中的一种，如下所述。小鼠用异氟烷（1.5-2%）麻醉，维持在37°C，并使用I导联和II导联体表心电图监测。所示所有轨迹均为II导联。实验包括相同比例的雄性和雌性小鼠。A，麻醉小鼠在基础条件、腹腔注射异丙肾上腺素（Iso，2 mg/kg）后2分钟以及腹腔注射致心律失常混合物（肾上腺素[Epi，2 mg/kg]和咖啡因[Caff，120 mg/kg]）后的代表性1秒体表心电图轨迹。基础心电图记录10分钟，注射后进行30分钟心律失常监测。星号表示异位搏动。B，异丙肾上腺素注射前后心率的量化。每只小鼠的反应由线条连接。所有组均显示正性变时反应；然而，HD小鼠在异丙肾上腺素后心率低于WT对照组（双向重复测量ANOVA，Holm-Sidak）。C，异丙肾上腺素注射后室性心律失常（VA）发生率。没有任何一组发展为室性心律失常。D，致心律失常混合物注射后室性心律失常发生率。100%的HD小鼠显示以多形性和双向性室性心动过速（BDVT）为特征的室性心律失常。40%的AG小鼠也显示以室性二联律和双向性心动过速为特征的室性心律失常（Fisher精确检验）。E，八极1.1F电生理导管放置在麻醉小鼠右心室（RV）中的示意图。导管通过右颈静脉推进，位置根据4个双极心内电极的信号进行调整，如图中颜色编码所示。2个远端电极用于心室起搏（白色）和心室电图监测（绿色，星号）。此图在BioRender中创建。F，心内刺激方案。Sun等人开发的长脉冲、长间歇、短耦联（LBLPS）刺激方案每15秒应用一次。短耦联间隔在连续迭代中从78 ms减少到18 ms，每次减少4 ms。为评估肾上腺能刺激的影响，在腹腔注射异丙肾上腺素（2 mg/kg）后2分钟重复相同的起搏方案。G，接受LBLPS心内起搏的WT小鼠的体表心电图（顶部，后）和心室电图（底部，绿色）的代表性1秒轨迹。箭头表示体表心电图中的P波和R波，以及心室电图中的心房（A）和心室（V）信号。在短耦联刺激后，基础条件下恢复窦性心律。在异丙肾上腺素作用下，小鼠发展为约0.5秒的心室颤动（VF）发作，然后恢复为窦性心律。H，LBLPS起搏期间室性心律失常发生率。各组反应之间无差异（所有比较的P=1.000，Fisher精确检验）。
为进一步研究，我们应用了长脉冲、长间歇、短耦联（LBLPS）心内起搏方案。LBLPS在100%的RyR2-D4646A小鼠中可靠地诱发室性心律失常。有限的临床证据也表明此序列可诱发携带某些LoF突变患者的室性心律失常。我们将导管置于麻醉小鼠的右心室，以传递心内起搏并记录心室电图，同时监测体表心电图（图[E]、[F]和[G]）。仅LBLPS在单个WT和AG小鼠中诱发孤立的、非持续性心室颤动发作，在HD小鼠中未诱发室性心律失常（图[H]）。我们在异丙肾上腺素（2 mg/kg）刺激后重复LBLPS方案，以模拟肾上腺能应激。所有组显示发展为室性心律失常的易感性增加；然而，AG小鼠的反应与WT和HD小鼠无区别（图[H]）。这些结果表明，LBLPS对在此LoF模型中诱发心律失常缺乏敏感性。
我们的数据与现有报告一起强烈表明，并非所有LoF RyR2突变都在统一的心律失常模型下显示一致性。表达RyR2-D4646A LoF通道的小鼠模型支持CRDS心律失常表型，但表现出电生理重塑。AG不显示这些特征，也不可预测地响应LBLPS；相反，它在CPVT挑战下易导致心律失常。我们最近报告了一种新的细胞心律失常机制，某些LoF突变可能通过该机制导致双向性心动过速。在临床中，有报告显示即使是携带相同LoF变异的患者也存在表型异质性和对LBLPS的反应差异。此外，LoF突变已与复极延长和心肌病相关联，进一步扩展了疾病谱的复杂性。尽管对RyR2突变的研究已有20多年，但致心律失常机制的全范围仍难以捉摸。随着精准医学在心律失常治疗中变得越来越重要，区分RyR2突变亚型对风险分层和治疗至关重要。我们的发现强调了与LoF突变相关的表型异质性，并警示不要过度概括心律失常机制和诊断工具。
致谢
作者感谢威斯康星大学麦迪逊分校医学院和公共卫生学院的Carly Sobol博士和Farhan Raza博士对本文的反馈。
脚注
非标准缩写和首字母缩写
AG：RyR2-A4860G
CPVT：儿茶酚胺敏感性多形性室性心动过速
CRDS：钙释放缺乏综合征
HD：RyR2-H2464D
LBLPS：长脉冲长间歇短耦联起搏方案
LoF：功能丧失突变
RyR2：兰尼碱受体2
VA：室性心律失常
WT：野生型
参考文献
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