2021年4月6日，最新一期《美国科学院院报（PNAS）》发表了王世强研究组在长期研究冬眠适应机制的基础上提出的心脏钙信号分子调控理论：心肌特异性转录因子MyoCD通过SRF促进JPH2和CAV3基因的“协奏转录”和两种蛋白间相互作用，铆定肌质网与横管膜的纳米耦联结构，压缩横管钙通道与肌质网钙释放通道间信号转导的物理空间，提高兴奋收缩耦联的分子效率。这一发现揭示了心肌细胞钙信号和兴奋收缩耦联分子调控的基本原理。冬眠动物利用这一调控保证了深低体温条件下心脏仍具有强有力的泵血功能。
心肌细胞的横管膜与肌质网膜平行排列，二者之间的钙信号转导决定着心脏的收缩能力。研究组以往研究发现，在心肌肥厚和心力衰竭等病理条件下，由于miR-24对JPH2表达的抑制，横管膜与肌质网膜脱耦联，造成的跨膜钙信号转导效率降低。相反，他们发现黄鼠冬眠时跨膜钙信号转导效率升高。因此，阐明冬眠动物兴奋收缩耦联钙信号调控原理有可能为心力衰竭的防治提供借鉴。
王世强的博士生黎荣昌、杨磊等经过长期接力探索，克服非模式动物研究的诸多制约因素，终于揭示了冬眠动物赖以增强其兴奋收缩耦联效率的钙信号相关蛋白转录调控机制，提出了“MyoCD-JPH2调控轴”的系统理论。其中，JPH2和CAV3是在铆定肌质网和横管膜中发挥关键作用的一对互作蛋白，二者具有类似的类CArG顺式作用元件，并共用MyoCD-SRF转录机器（如图所示）。这一“协奏转录（concerted transcription）”新原理为保证互作蛋白的化学配比（stoichiometry）提供了优化方案。这些新概念、新理论虽然是在冬眠动物发现的，但代表了心肌细胞钙信号和兴奋收缩耦联调控的一般原理。该文在对比冬眠和心力衰竭不同的分子生理变化后提出了冬眠动物作为“反心衰模型”的研究价值，为相关心脏疾病的研究提供了新思路。
原文链接：https://www.pnas.org/content/118/14/e2025333118
