哺乳动物心肌细胞横管(transverse tubule，t—tubule)系统在电兴奋、钙信号转导与肌肉收缩中起关键作用。前期工作提示心力衰竭阶段横管缺失及排列紊乱导致肌浆网钙释放的去同步化和肌肉收缩力的降低。迄今，横管重构是否发生于心肌肥厚阶段，以及其在整个心力衰竭发展过程中对心脏功能的影响尚无报导.本项研究利用主动脉弓狭窄大鼠模型，发展了整体心脏横管成像(ex vivoimaging)技术，并综合应用超声心动图记录、整体心脏及单细胞钙成像等实验技术，记录了心力衰竭整个病理过程中横管结构的重构，并将横管结构与整体心脏功能及单细胞钙信号调控相关联。结果显示，横管重构在代偿性肥厚阶段即已发生，表现为左室部分细胞中离散性的局部区域横管缺失；伴随疾病发展，这种变化扩散到右室，并转变为左室扩张与心力衰竭。在晚期心力衰竭的心肌细胞中，横管结构及其规则横纹排列模式已基本消失。伴随上述结构变化，横管重构与心功能紧密关联，引起整体心脏水平和单细胞水平的钙信号转导异常。　　 本项研究首次在整体心脏水平上报导了代偿性心肌肥厚阶段出现离散性的局部区域横管重构，揭示这一病理过程发生于压力负荷性心脏病变的早期。横管结构的进行性重构及其与心功能及钙信号转导的紧密关联，提示横管重构是代偿性心肌肥厚到心力衰竭转变过程中的关键机制。