溶质载体家族 8（钠钙交换剂），成员 A1； SLC8A1
钠钙交换剂1；NCX1
HGNC 批准的基因符号：SLC8A1
细胞遗传学定位：2p22.1 基因组坐标（GRCh38）：2:40,097,270-40,512,435（来自 NCBI）
▼ 说明
在心肌细胞中，Ca（2+） 浓度在收缩期间的高水平和舒张期间的低水平之间交替。收缩期间Ca（2+） 浓度的增加主要是由于细胞内储存的Ca（2+） 的释放。然而，一些 Ca（2+） 也通过肌膜（质膜）进入细胞。松弛期间，Ca（2+） 被隔离在细胞内储备中。为了防止细胞内储存超载，穿过肌膜进入的 Ca（2+） 必须从细胞中排出。Na（+）-Ca（2+） 交换器是松弛过程中 Ca（2+） 从细胞中排出的主要机制。在心脏中，交换器可能在洋地黄作用中发挥关键作用。交换器是心肌细胞在兴奋后恢复到静息状态的主要机制（Shieh 等人总结，1992）。
▼ 克隆与表达
小室等人（1992）克隆了人心脏Na（+）-Ca（2+）交换体cDNA。他们得出的结论是，心脏型交换蛋白 mRNA 在心脏中表达最丰富，其次是在大脑中。它也在视网膜以及骨骼和平滑肌中以非常低的水平表达。胎儿心脏中的 mRNA 水平显着低于成人心脏，但终末期心力衰竭患者的心肌中 mRNA 水平没有变化。
▼ 生化特征
心脏钠/钙交换器（NCX1） 是一种双向钙转运蛋白，有助于心脏的电活动。Kang 和 Hilgemann（2004） 使用离子选择电极技术来量化大斑块中的离子通量，并证明对于任一方向的最大传输，离子通量比率约为 3.2。膜两侧都有钠离子和钙离子，净电流和钙通量在不同的膜电位下可以逆转，在细胞质钙不存在的情况下可以产生内向电流，但不产生钠。Kang和Hilgemann（2004）提出NCX1不仅可以转移1个钙离子或3个钠离子，而且可以低速率转移1个钙离子和1个钠离子。因此，除了主要的 3:1 传输模式外，1 个钠和 1 个钙的输入定义了输出 1 个钙离子的钠传导模式，以及输出 3 个钠离子的电中性钙流入模式。两种次要转移模式可以潜在地确定心脏中的静息游离钙和背景内向电流。
两个 Ca（2+） 结合结构域（CBD1 和 CBD2）与 α-连环蛋白样结构域一起形成 SLC8A1 的调节交换环。通过核磁共振波谱，Hilge 等人（2006）比较了犬Slc8a1的CBD1和CBD2的溶液结构，发现它们在Ca（2+）结合状态下非常相似，但在没有Ca（2+）的情况下，CBD1的上半部分展开，而CBD2 保持了其结构完整性。CBD1 对 Ca（2+） 的亲和力比 CBD2 高 7 倍。希尔格等人（2006） 得出结论，CBD1 是 SLC8A1 的主要 Ca（2+） 传感器。
▼ 基因结构
克拉耶夫等人（1996） 分离了 NCX1 的基因组克隆，并确定该基因由跨越 200 kb DNA 的 12 个外显子组成。他们表示 NCX1 和 NCX2（601901） 具有相似的内含子/外显子结构，表明它们是由基因复制产生的。
▼ 测绘
谢赫等人（1992） 通过对一组小鼠-人体细胞杂交体的 DNA 进行 Southern 印迹分析，将 Na（+）-Ca（2+） 交换基因（指定为 NCX1）对应到 2 号染色体，并通过 in 区域化分配到 2p23-p21原位杂交。通过荧光原位杂交，McDaniel 等人（1993） 将分配范围缩小到 2p23-p22。克拉耶夫等人（1996） 证实了 NCX1 在 2 号染色体上的早期定位，并指出该基因的第一个外显子位于距离 STS 标记 D2S2328 几个核苷酸处。
尼科尔等人（1996） 将小鼠 Slc8a1 基因定位到 17 号染色体的远端区域。
▼ 动物模型
胁本等人（2000） 培育了 Ncx1 缺陷型小鼠，发现纯合子小鼠体型较小，在胚胎第 9 天至第 10 天之间死亡，没有心跳或 Na（+）-Ca（2+） 交换活动。心肌细胞显示凋亡。原位杂交分析表明，在第 9.5 天，正常胚胎中 Ncx1 出现心脏特异性表达。突变小鼠的组织学分析显示其心室壁薄且心肌细胞稀疏。杂合成年小鼠的心脏、肾脏、主动脉和平滑肌细胞的交换活性显着降低，Ncx1蛋白含量也较低。
岩本等人（2004） 证明SEA0400（一种Ca（2+） 通过NCX1 进入的特异性抑制剂）可以降低盐依赖性高血压大鼠模型的动脉血压，但不能降低其他类型的高血压大鼠或正常血压大鼠的动脉血压。将 SEA0400 输注到盐依赖性高血压大鼠的股动脉中，动脉血流量增加，表明周围血管舒张。SEA0400 逆转哇巴因诱导的胞质 Ca（2+） 升高和动脉血管收缩。杂合的 Ncx1 缺陷小鼠对盐敏感性较低，而在平滑肌中特异性表达 Ncx1.3 变体的转基因小鼠对盐过敏。SEA0400 可以降低表达 Ncx1.3 的盐依赖性高血压小鼠的血压，但不能降低 SEA0400 不敏感的 Ncx1.3 突变体的血压。岩本等人（2004） 得出结论，盐敏感性高血压是由 Ca（2+） 通过 NCX1 进入动脉平滑肌而引发的。
斑马鱼颤抖（tre）突变体的心脏表现出混乱的运动并且无法产生同步收缩。兰根巴赫等人（2005）发现tre位点编码Ncx1。Ncx1或其他钙处理分子的强制表达以剂量依赖性方式恢复了tre突变胚胎中的同步心跳。艾伯特等人（2005）发现tre突变体中的钙挤出缺陷与肌节组装的严重破坏相关。
