目前人类在册miRNA有700余种，而在心肌组织中表达的约200余种 ^［17］。近年来miRNAs在心血管系统的作用不断被发现，通过影响收缩蛋白、细胞骨架蛋白、心肌离子通道等，miRNAs对心肌收缩产生影响。

肌球蛋白基因除编码主要的肌肉收缩蛋白外，还通过内源性的miRNAs网络广泛控制肌肉的基因表达：这些基因的转录物中均含有pre-miRNAs，处理后可变成成熟的miRNAs ^［18-19］。2007年，Olson等鉴定了一个新的miRNA——miR-208a：来源于 MYH6基因，特异性表达于心肌 ^［20］。2009年，该团队进一步鉴定了另两个内源性miRNA——miR-208b和miR-499：来源于 MYH7和 MYH7 b基因，同时表达于心肌和慢骨骼肌。

与心肌收缩相关的miRNA中研究最透彻的是 miR-208a。血流动力学超负荷可使 miR-208上调，与在人类心力衰竭中的表现相似 ^［21-22］。Olson等人发现心脏特异性的 miR-208a，与α-MHC协同完成调节作用 ^［20］。 miR-208a基因缺失小鼠基线表型正常，但对压力的肥厚应答减弱，同时心肌纤维化减少。 miR-208a基因缺失小鼠在对压力的应答中不表达α-MHC。虽然心脏过表达 miR-208a的小鼠会表现出α-MHC表达增加，但不会进展为病理性重构。这些研究表明心肌肥厚和心肌纤维化需要 miR-208a， miR208是α-MHC表达的正性调节子。成人心脏，在应答压力或活化的钙调磷酸酶时，miR-208a缺失将导致α-MHC表达的严重减少； miR-208a敲除的新生小鼠心脏α-MHC表达无变化，表明 miR-208a特异性参与压力依赖性的α-MHC调节机制。因此， miR-208a对出生后α-MHC表达的调节，更像个开关的作用。

此外， miR-208a可控制心脏压力应答中β-MHC的表达 ^［20］。 miR-208a敲除的小鼠在面对动脉缩窄所致的压力负荷或钙调磷酸酶激活后的病理重构时，并不表现出通常心脏面对压力时出现的肥厚或纤维化过程。在 miR-208a缺乏小鼠，压力负荷能明显诱导胎儿基因的产生，如心房钠尿肽和脑钠尿肽，却不能影响β-MHC的表达。THRAP1是甲状腺激素受体（TR）的共调节子，已被证实是 miR-208a的作用靶点之一。 miR-208a缺失，THRAP1上调，导致TR对激素反应元件的作用增加；而β-MHC启动子随后被增强的负性激素反应元件抑制。 miR-208a已证实在心肌肥厚和心力衰竭中上调 ^［21-22］。

肌丝调节蛋白不论是表达还是功能上的变化，都被认为是心力衰竭时心肌收缩力减弱的潜在机制，包括肌球蛋白轻链和肌钙蛋白-原肌球蛋白复合体的变化。 miR-21在心肌细胞肥厚增生的调节中有作用 ^{［21，23，24］}。不局限于人类心力衰竭， miR-21靶位于原肌球蛋白的3′UTR，还可抑制其在肿瘤细胞中的翻译 ^［25］。

心脏肌丝由高度有序排列的蛋白组成，对心脏周期中节律性波动的［Ca ^2﹢］ _i产生应答，有序地完成心肌的收缩和舒张功能。许多心脏疾病状态都与肌丝蛋白相互作用的改变相关，这些改变会促进心脏功能障碍。真核细胞的细胞骨架包括三种蛋白细丝系统：微管、中间纤维和微丝。在成熟的横纹肌，如成年哺乳动物的心肌，这三种类型的细胞骨架细丝在肌丝上是立体叠加在一起的。每一个蛋白细丝系统在压力负荷性心肌肥厚中都能潜在反应。这种肥厚能够代偿的程度依赖于作为肥厚刺激的血流动力学超负荷的类型。细胞骨架完整性缺失，合并肌小节与肌纤维膜及细胞外基质间联系的缺失，将导致收缩功能障碍。心肌细胞的细胞骨架包括肌动蛋白、结蛋白中间丝、肌小节肌联蛋白、α-和β-微管蛋白，且它可通过高分子聚合作用形成微管。黏着斑蛋白（vinculin）、踝蛋白（talin）、肌萎缩蛋白（dystrophin）和血影蛋白（spectrin）代表着一组单独的膜相关细胞骨架蛋白。许多研究都表明细胞骨架或膜相关蛋白破坏都与心力衰竭的发病机制相关 ^［26］。

miR-1和 miR-133表达减少，引起生长相关基因的表达增加，而后者会促使心肌肥厚。腺病毒介导的 miR-1过表达会抑制肌小节α-肌动蛋白组织，可在无血清培养的乳鼠原代心肌细胞中观察到该现象。 miR-1对细胞骨架重组的影响也能抑制内皮素诱导的原代细胞扩散。同样，肥厚心肌细胞中用腺病毒转染 miR-133也可抑制肌动蛋白肌丝的重组 ^［27］。已经确认的 miR-133的两个靶基因是 RhoA和 Cdc42，GTP结合蛋白Rho家族的成员卷入肌纤维的重新排布过程，并且对细胞的运动和收缩都很重要。 miR-1也靶向一些细胞骨架相关蛋白，如微管相关蛋白、驱动结合蛋白（kinectins）、肌动蛋白结合蛋白（ABP）和钙黏素（cadherins）等。但在人心力衰竭中并未出现明显的 miR-1和 miR-133的下调，因此上述miRNAs引起的细胞骨架的显著变化尚需确认。

细胞内钙循环的改变与许多心血管系统的疾病有关，包括心律失常和心力衰竭。心肌收缩力受肌浆网钙释放装置调节，包括磷酸酶PP1和PP2A催化亚单位 ^［28-30］，PP2A常与二氢吡啶类受体（DHPR）和RyR2受体组成复合物，对蛋白经PKA和（或）CaMKⅡ磷酸化后的去磷酸化起关键作用 ^［29］。B56α可将PP2A磷酸酶活性传递给DHPR，与此一致，B56α与心肌L-型钙通道α亚单位（Cav1.2α）可免疫共沉淀 ^［31］。通过电生理、钙成像技术和定量免疫印迹法，发现 miR-1表达增加对兴奋收缩耦联和钙循环有作用 ^［32］。心肌通过腺病毒转染过表达 miR-1，可引起内向钙电流的明显增加、电压依赖性钙瞬变减弱、钙火花的频率增加，同时肌浆网钙库储钙减少。 miR-1过表达可增强ryanodine受体（RyR2）的磷酸化。 miR-1过表达伴随着蛋白磷酸酶PP2A调节亚单位B56α表达的选择性减少。 miR-1选择性增加L-型钙通道和RyR2通道的磷酸化，可通过干扰PP2A定位于钙通道及RyR2通道，增强心肌兴奋收缩耦联。

蛋白磷酸酶1（protein phosphatase-1，PP1）在Ca ^2﹢调控过程中同样起到重要作用，内源性磷酸蛋白抑制剂1（inhibitor-1，I-1）对其活性发挥重要的调节作用。β-肾上腺素能使I-1发生cAMP依赖性磷酸化而活化，活化后即可抑制PP1 ^［33］。PP1紊乱会引发多种心脏疾病。Cai等人 ^［34］发现衰竭的人体心脏中 miR-765表达增加，通过与I-1的mRNA的3′-UTR相结合，减少I-1的表达，导致PP1活性增加，使肌浆网主要的Ca ^2﹢处理蛋白去磷酸化，从而抑制心肌细胞的收缩功能以及Ca ^2﹢的转移，最终对心肌收缩产生抑制。因而通过 miR-765可调控I-1蛋白水平和心肌收缩，下调 miR-765则可能治疗心功能异常。

cMLCK通过使MLC2v磷酸化调控肌小节结构 ^［35］，而cMLCK则是由CaM所激活 ^［36］。此外，CaMKⅡ也被CaM激活，从而使MyBP-C磷酸化。这些蛋白共同构成一个网络调控心肌功能，当这些蛋白出现功能障碍时，便会导致心肌收缩减弱。通过 miR-1转基因鼠研究发现 MYLK3和 CALM1/ CALM2作为 miR-1的靶点，分别编码cMLCK和CaM，并使两者表达降低。 miR-1的过表达使cMLCK和CaM转录受到抑制，从而减弱了MLC2v、CaMKⅡ和MyBP-C的磷酸化，导致横纹肌肌动蛋白被破坏。

Wahlquist等 ^［37］发现在衰竭的小鼠心脏中 miR-25表达增加，抑制 miR-25的表达可以阻止或逆转心力衰竭的发展，其原因可能部分源于SERCA2a的mRNA增加。此外，Hajjar等 ^［38］证实在衰竭心脏中， miR-25的过表达导致了Ca ^2﹢调控系统的损坏，就此进行靶向治疗可提高模型动物的存活率。严重心力衰竭者、主动脉弓缩窄手术诱导的心力衰竭动物模型中 miR-25发生明显的病理性上调。 miR-25的高表达可以导致心肌细胞收缩功能的下降。静脉注射 miR-25阻断剂，使其与 miR-25结合并且抑制 miR-25功能，发现原本减少的SERCA2a蛋白得以恢复，并且TAC模型鼠的存活率以及心功能均明显提高。而在SERCA2a敲除鼠中，静注 miR-25阻断剂对心功能则无任何影响，表明SERCA2a确实是 miR-25的关键靶点。而源自于心脏病基因治疗的Ⅱ期临床试验数据显示通过基因疗法增加SERCA2a水平可以延缓人类慢性心力衰竭的发生 ^［39］。当然，在将某个miRNA用作临床靶点之前首先应该评估其对心脏和肝脏的毒性。

JP2是连接肌浆网和细胞膜横小管（TTs）的一个结构蛋白，兴奋收缩耦联过程中JP2在L-型钙通道和RyRs信号途径中发挥重要作用。 miR-24可通过JP2 mRNA的3′UTR调节JP2的表达。 miR-24在肥厚或衰竭心脏中的高表达可以导致TT-SR微结构的重构，从而减弱兴奋收缩耦联 ^［40］。

目前，对心肌收缩方面的研究主要集中于肌肉特异性miRNAs，即 miR-1和 miR-133等的研究。而对于一些非肌肉特异性miRNAs对心肌兴奋性的影响，还需进一步研究。