在最新一期《Science》在线发表的研究中，南开大学唐向东研究组与美国Temple大学Gill教授研究组联合报道了细胞膜上的L-型钙通道与内质网上的CRAC钙通道之间存在交互调控机制。唐向东教授和Gill教授为该文的资深作者。

钙离子不仅是骨骼和牙齿的重要成分，还以游离形式存在于血液、组织液和细胞内部，参与呼吸、心跳、肌肉运动、受精、发育、分娩、生长乃至思考与血糖调节等几乎所有生命活动。作为细胞内第二信使，钙离子短暂进入细胞浆以调节这些生命活动。在安静状态下，细胞浆内钙离子浓度低于细胞外1000万倍，正常细胞不能耐受长期细胞浆内钙离子升高，否则会导致细胞病态增生、肥大甚至死亡，这是某些恶性肿瘤、高血压、心脏病的主要发病机制。

在许多细胞（如心肌和血管平滑肌）中，L-型钙通道是钙离子进入细胞浆发挥第二信使作用的主要途径。此外，细胞内还存在内质网这一细胞器，其内储存大量钙离子，可释放到细胞浆（尤其在细胞核周围）发挥第二信使作用。但这些细胞内“钙储存库”的钙离子释放后，需要从细胞外补充，而钙释放激活钙通道（CRAC）的分子身份困惑了科学家近30年。唐向东教授自2005年加入马里兰大学起便与Gill教授合作，于2006年前后与其他研究组同时阐明CRAC由位于内质网膜上的STIM和位于细胞膜上的Orai共同组成。

2007年回国后，唐向东研究组继续深入研究CRAC通道，一方面利用南开大学的结构生物学优势进行三维结构解析，另一方面探索CRAC的生理与病理意义。他们采用膜片钳技术率先发现，在某些细胞上，L-型钙通道激活本身也能引发CRAC开放，后者又反过来抑制L-型钙通道开放，形成生物体内普遍存在的“负反馈”调节，防止细胞浆内钙离子过度升高，是细胞的一种自我保护机制。Gill教授研究组进一步追踪发现，内质网膜上的STIM蛋白在钙库清空后发生构象改变，通过一个名为SOAR的片段与L-型钙通道直接结合，从而抑制其进一步开放。无独有偶，斯坦福大学Dolmetsch研究组在神经细胞上也获得类似结果，相关成果一同发表在《Science》上。

这一发现具有多方面意义。首先，它让人们更深入地认识到细胞如何通过钙通道之间的交互调控发挥生理功能而不至于处于危险之中。其次，STIM蛋白可能与L-型钙通道相互调控，也可能与其他钙处理分子发生相互作用。此外，CRAC和L-型钙通道广泛存在于多种细胞（特别是心肌、血管平滑肌与免疫细胞），干预这两种通道的交互调控必将影响某些心血管疾病与恶性肿瘤的发生发展。

唐向东教授感谢回国后一直得到南开大学、天津市及其他各方面的帮助，特别感谢科技部重大研究计划“973”、国家自然科学基金及天津市科技支撑计划的资助。

作者简介

唐向东，男，1963年1月生。现任南开大学特聘教授，博导。曾担任美国爱荷华大学访问学者、博士后，美国宾夕法尼亚大学讲师，美国马里兰大学助理教授，2007年经南开大学全球海选为特聘教授。2008年受邀担任中国科协学术沙龙特邀专家，接受科技日报专访。2009年担任第十次全国药理学大会组委会主任委员（天津）。2010年当选天津市药理学会副理事长。2009年联合创办Olympharma维生素有限公司（一期投资1.5亿元），任总经理、董事首席科学家，年产天然99.9%纯维生素E 500吨，并研发MSRA化妆伴侣系列产品。担任教育部重点学科与博士点评审专家，长江教授通讯评审专家，国家自然科学基金评审专家、天津市十二五科技规划医学组专家组成员。

唐向东教授主要从事心血管系统及抗衰老药物研发，1991-1997年间集中研究ATP-敏感钾通道，该通道与心肌缺血和糖尿病等密切相关，研究成果发表于Neurosci Letter和《中国科学》等，并获得总后勤部科技进步二等奖。2000-2007年，主要研究大电导钙离子激活的钾通道在心血管疾病中的作用及机制，及氧化蛋氨酸还原酶（msra）的抗衰老作用。2007年回国后，研究心脏钙调素依赖型蛋白激酶II（CaMKII）对L型钙离子通道的调节机制，为开发CaMKII抑制剂作为新型抗心律失常药奠定基础。另一项研究针对CRAC通道各分子成分之间的相互作用机制及CRAC与L-型钙通道之间的相互作用。发现血管平滑肌的CRAC通道与冠心病、高血压及血管成型后的狭窄与再狭窄有密切关系，目前研发CRAC阻滞剂作为新型的血管支架涂层。

目前主持科技部重大研究计划“973”1项（课题组长）、国家自然科学基金1项、天津市科技支撑计划1项和教育部博士点基金1项。