心肌细胞离子通道和其它离子通道一样，为镶嵌在细胞膜双脂质层基质中的大分子蛋白质(称为通道蛋白)，其中央形成能通过离子的亲水性孔道。离子的跨膜转运是通过膜的通道蛋白功能来完成的。通常离子通道是相对静息的，只有在特殊刺激(包括膜电位变化、神经递质或其他化学刺激以及机械变形等)作用下才发生反应引起通道的开放或关闭，通道的反应亦称为门控(gating)。心肌细胞离子通道种类繁多、结构复杂，与心脏密切相关的主要是钠、钾和钙等通道，与心律失常的发生、发展有密切关系。心脏离子通道病是由基因异常或后天获得性因素所致的心脏离子通道功能失调所引起的一组疾病。该类疾病能引起多种恶性心律失常，最终导致患者晕厥、心脏骤停，甚至心源性猝死。 1 离子通道与遗传性心律失常
1.1 钾离子通道与遗传性心律失常
钾离子通道是目前发现最复杂的一类离子通道，分为延迟整流钾通道、瞬时外向钾通道、内向整流钾通道、三磷酸腺苷敏感钾通道和乙酰胆碱敏感性钾通道五类。心肌细胞钾通道决定心肌静息电位、心率及动作电位的形成和时程。
1.1.1 钾离子通道与LQTS
目前发现LQTS中有7个基因型与钾通道有关，分别为LQTS1、LQTS2、LQTS5、LQTS6、LQTS7、LQTS11和LQTS13型，其共同特点是相关基因突变导致通道功能缺失，使得钾离子从细胞内释放减少，导致复极时间延长。缓慢延迟整流钾离子流(Iks)是心肌细胞复极过程中3相期的主要外向离子流之一，是对抗L型钙通道的内向离子流以终止平台期并最终完成复极的重要离子流。因此，LQTS1、LQTS5和LQTS11型相关的KCNQ1、KCNE1和AKAP9基因突变导致延迟整流钾通道功能受损，Iks被抑制，动作电位时程延长，即心电图上所表现的QT间期延长。钾离子通道的失活，心肌细胞的复极时间延长，使得原本正常的兴奋传导过程由于部分细胞不应期的延长而出现异常，为心律失常的发生提供了条件；后除极则是心律失常的诱发因素，后除极主要是由内向钙离子电流所致。
快速延迟整流钾离子流(IKr)是心肌细胞2、3相期主要复极电流之一，它在动作电位起始时很小，而在动作电位2、3相时明显增加。Ikr增加，动作电位时程缩短；反之，Ikr减弱，使心肌动作电位平台期延长和早期后除极，引起心律失常。LQTS2和LQTS6型中KCNE2和HERG基因突变导致，通道激活减慢、失活加快，通道开放缓慢，关闭迅速，使得钾离子
外向复极电流减弱，复极化延长。KCNJ2基因编码内向整流钾离子通道，调节Kir离子流，形成3期复极并维持静息膜电位。LQTS7型相关的KCNJ2基因突变，使得Kir减少，复极延长。LQTS13型是通过一个携带KNCJ5基因突变的中国家族证实的。KNCJ5基因定位于11q23.3—24，编码乙酰胆碱依赖型钾通道Kir3.4亚单位，研究表明其突变干扰了Kir的功能，使复极时程延长。
1.1.2钾离子通道与SQTS
SQTS中有3种基因突变导致钾离子通道的异常，分别为KCNE2、KCNQ1和KCNJ2，与之相对应的分为SQTS1、SQTS2和SQTS3型。这3种致病基因也与LQTS有关，只是钾离子通道突变所产生的功能不同。与LQTS突变抑制钾离子通道相反，SQTS中3种基因的突变均为“获得功能”性突变，使钾离子外流增加，复极时程缩短。
1.1.3钾离子通道与BrS
pdpBrS中有2个基因型与钾离子通道有关。KCNE3基因编码电压门控钾离子通道(K4.3)的β亚单位，可调节多种钾离子通道电流，如一过性外向离子流(lto)和IKS等。Delpon等通过SSC
P法直接测序筛查105名BrS患者的离子通道基因，在4名病人KCNE3中均发现错义突变R99H，提示KCNE3与BrS有关。KCNE3基因突变为BrS6型。HCN4基因突变为BrS8型。HCN4基因编码的HCN4蛋白，参与构成超极化激活阳离子电流(If)通道结构，该基因是周期性核苷酸超极化电压依赖钾离子通道成员。该基因突变可致If减少。
1.1.4钾离子通道与CPVT
CPVT是一种遗传性心律失常疾病，患者心脏结构正常，主要表现为运动或应激后出现持续性多形性室速，表现为晕厥甚至猝死。KCNJ2基因突变导致CPVT3型，其功能丧失性突变导致Kir2.1外向电流减少。Tester 等发现ATS（KCNJ2突变所致的LQTS的类型）患者和CPVT患者有表型重合现象， 然而，现在非典型ATS及KCNJ2-CPVT的发病率及临床表现仍非十分清楚。 不定陈述综合症
1.2 钠离子通道与遗传性心律失常
钠离子通道是位于细胞质膜上的一种跨膜糖蛋白，通常由仅亚基和B亚基组成，是心肌细胞膜去极化重要的阳离子通道之一。钠离子通道主要是选择性允许Na跨膜通过，维持细胞兴奋性及其传导性。
1.2.1 钠离子通道与LQTS
LQTS3型与SCN5A基因有关。SCN5A基因是电压门控性钠通道家族的一员，其编码快速内向钠离子流(INa)相关的钠通道(Nav1.5)的α亚单位。SCN5A基因突变使得Nav1.5增强，，INa增加，导致动作电位延长。CAV3基因与LQTS9型有关，其所编码的caveo1in3是参与细胞信号转导和胞内吞噬作用的一种蛋白。在心脏中，caveolin3与钠离子通路蛋白相互作用。LQTS9型CAV3基因突变使钠通道延迟失活，钠离子流增加。
智投分析LQTS10型是SCN4B基因突变所致。SCN4B基因编码心脏钠离子通路的β4亚单位。此基因突变使得钠通道延迟失活，钠离子流增加。这些变异均造成钠离子通道“获得功能”性突变，使得钠通道关闭延迟，钠离子在动作电位后期异常持续地流入细胞内，持续进入的阳离子导致细胞恢复至静息膜电位时间延长，故动作电位时程延长，临床表现为QT间期延长。
LQTS12型与SNTA基因突变有关。SNTA1基因定位于20ql1.2，编码心脏α1-互生蛋白(α1-syntrophin)。这种蛋白是通过大分子复合物连接细胞外基质和细胞内骨架一类蛋白。SNTA1基因突变通过细胞膜的Ca2+-ATP酶(PMCA4b)释放了抑制物一氧化氮合酶，通过心
脏钠通道亚硝基化导致钠离子流峰值增加和后移。
1.2.2 钠离子通道与BrS
目前发现BrS中有5个基因与钠离子通道有关。与LQTS3型的突变相反，SCN5A基因发生“丧失功能”性突变时，导致动作电位1相末期Na内流减弱，瞬间外向钾离子电流显著增强，使得动作电位平台期消失，导致心室跨室壁电压形成。BrS1型在某些触发因素影响下产生2相折返，诱发多形性室速或室颤，患者表现为晕厥或猝死。近期通过小鼠模型证明BrS发病机制既有心肌细胞除极的异常，又有复极的异常。
BrS2型由GPD1-L基因突变所致。GPD1-L是编码甘油-3-磷酸脱氢酶1蛋白的基因。研究发现GPD1-L基因与SCN5A基因没有直接关系，但是GPD1-L基因的一个杂合错义突变A280V会影响SCN5A基因的表面膜蛋白密度以及有功能通道的数量。因其电生理学表现类型是SCN5A基因表达减少，所以提示GPD1-L基因与BrS2有关。
BrS5型为SCN1B基因突变。SCN1B基因编码具有修饰功能的心肌钠离子通道的β1亚单位。β1亚单位在心脏中的生物功能是增加钠离子内流来改变Na1．5通道的功能；而SCN1B基因突变则会钝化或抑制该功能。
BrS7型为SCN3B基因突变。SCN3B亦属SCNB基因家族，编码心肌钠离子β3亚单位以调节钠离子内流。SCN3B的一个突变基因与SCN5A、SCN1B基因共同在TSA201细胞中表达时，发现它会影响Na1.5通道功能，使得INa内流减少。
MOG1基因突变导致BrS11型。MOG1是一个含187氨基酸的小蛋白分子，与Ras家族中一GTP酶Ran相互作用，参与核膜转运。心房、室肌细胞的横向肌纤维膜和闰盘部位均有表达MOG1蛋白，后者过表达可增加膜上Nav1.5的表达，提高INa密度。现已发现MOG1 E83D的错义突变具有显性负效应，导致BrS 11型。
聚氨酯丙烯酸酯1.3 钙离子通道与遗传性心律失常
NSE高清实时转播系统钙离子通道主要功能为调节细胞内Ca浓度，几乎存在于所有可兴奋细胞中。肌细胞钙通道可以分为电压门控型钙通道和钙释放通道两种。钙通道是一种重要的阳离子内流通道，其开放可以引起动作电位2相平台期形成及钙释放通道的激活。
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