SERCA
SERCA（Sarco/Endoplasmic Reticulum $Ca^{2+}$-ATPase，肌/内质网钙ATP酶）是位于肌质网（SR）或内质网（ER）膜上的一种P型离子泵。
它是细胞内钙稳态的核心调控者，被誉为“钙离子的清洁工”。其主要功能是利用 ATP 水解产生的能量，逆浓度梯度将胞质中的 $Ca^{2+}$ 泵回肌质网库中。在肌肉生理学中，SERCA 决定了肌肉的舒张速度（Relaxation）。若 SERCA 功能受损，胞质钙难以清除，心肌将无法充分舒张（舒张功能障碍），这是心力衰竭的重要病理机制之一。
肌肉舒张的“绝对主力”
肌肉收缩依赖于 $Ca^{2+}$ 从肌质网通过 Ryanodine受体 (RyR) 的爆发性释放；而肌肉舒张则必须将这些 $Ca^{2+}$ 迅速清除。SERCA 承担了约 70% - 92% 的 $Ca^{2+}$ 回收任务（其余由 NCX 和膜钙泵完成）。
- 工作原理： 作为一个 P-型泵，SERCA 在 E1 态（高亲和力）从胞质结合 2 个 $Ca^{2+}$，消耗 1 个 ATP 并发生磷酸化，转变为 E2 态（低亲和力），将 $Ca^{2+}$ 释放入肌质网腔内。
- 心肌特异性 (SERCA2a)： 在心肌细胞中，SERCA2a 的活性受到受磷蛋白 (PLB) 的负向调控。未磷酸化的 PLB 像“刹车”一样抑制 SERCA；当交感神经兴奋（β-肾上腺素能刺激）时，PLB 被磷酸化，“刹车”解除，SERCA 加速运转，使心率加快时心脏也能迅速舒张。
- 热量产生： 在某些特定的生热组织（如棕色脂肪）或病理状态下，SERCA 可以发生“空转”（Uncoupling），即水解 ATP 但不转运 $Ca^{2+}$，从而产生热量（非寒战产热）。
心力衰竭的分子靶点
SERCA2a 的表达和活性下降是心力衰竭最显著的分子特征之一。
| 病理状态 | SERCA 变化 | 后果 |
|---|---|---|
| 心力衰竭 | SERCA2a 表达量显著下调，活性降低。 | 舒张功能障碍，$Ca^{2+}$ 回收不全，收缩力减弱。 |
| Brody 病 | ATP2A1 基因 (SERCA1) 突变。 | 运动后肌肉僵硬，无法放松（主要影响快肌）。 |
| Darier 病 | ATP2A2 基因 (SERCA2) 突变。 | 皮肤角化病（影响表皮细胞钙稳态）。 |
关键相关概念 [Key Concepts]
1. Thapsigargin (毒胡萝卜素)： 一种从植物中提取的倍半萜内酯，是 SERCA 的特异性、不可逆抑制剂。在实验研究中，它被广泛用于耗竭内质网钙库，诱导“内质网应激”（ER Stress）模型。
2. Phospholamban (受磷蛋白 PLB)： 心肌 SERCA2a 的“监管员”。未磷酸化时，它与 SERCA 结合并降低其对 $Ca^{2+}$ 的亲和力。PKA 将其磷酸化后，它与 SERCA 解离，SERCA 活性全开，加速舒张。
3. Calcium Transient (钙瞬变)： 指心动周期中胞质 $Ca^{2+}$ 浓度迅速升高又回落的过程。SERCA 的功能直接决定了钙瞬变下降支的速率（即舒张速度）。
学术参考文献 [Academic Review]
[1] MacLennan DH, et al. (1985). Amino-acid sequence of a Ca2+ + Mg2+-dependent ATPase from rabbit muscle sarcoplasmic reticulum... Nature.
[点评]：里程碑式文献。首次克隆并测定了 SERCA1 的 cDNA 序列，开启了钙泵分子生物学研究的时代。
[2] Toyoshima C, et al. (2000). Crystal structure of the calcium pump of sarcoplasmic reticulum at 2.6 A resolution. Nature.
[点评]：解析了 SERCA 在结合钙离子状态下的高分辨率晶体结构，是理解 P-型离子泵工作机制的基石。
[3] Bers DM. (2002). Cardiac excitation-contraction coupling. Nature.
[点评]：心肌兴奋-收缩偶联的权威综述，量化了 SERCA 在心脏钙循环中的贡献率（约 70%-90%）。