SCN5A基因突变delQKP1507-1509表型重叠的功能研究

SCN5A是编码心肌细胞钠离子通道α亚单位的基因，其突变与多种心血管疾病有关，有些突变点存在表型重叠的现象。本课题组在一个表现有QT间期延长综合征、心脏传导障碍性疾病、扩张性心肌病及高猝死率的家系中发现了SCN5A基因突变delQKP 1507-1509，该突变位点是报道的首个引起扩张性心肌病的功能获得性SCN5A突变位点（SCI收录）。在此基础上拟运用膜片钳、激光共聚焦、western blotting等技术，对该SCN5A基因突变进行功能研究，研究突变体钠离子通道电生理特点、蛋白表达的改变；突变体对钙通道及钙离子浓度的影响；突变体对在体心肌细胞结构和功能的影响，从而阐明其不同表型发生的分子机制。研究结果将进一步阐明SCN5A基因功能及表型重叠现象，也为扩张性心肌病等疾病的发生机制和治疗提供更多的理论依据。

本研究在前期工作中发现一个同时表现有LQTs、心脏传导障碍性疾病、扩张型心肌病（DCM）和高猝死率的中国人三代家系，基因检测发现了SCN5A基因突变delQKP1507-1509。该突变导致SCN5A基因的DⅢ和DⅣ连接区域中谷胺酰胺、赖氨酸、脯氨酸3个氨基酸缺失。为研究SCN5A突变delQKP1507-1509与其表型之间的关系，本研究通过基因定点诱变技术，构建了SCN5A delQKP 1507-1509、SCN5A delKP 1508-1509、SCN5A delQ 1507突变体。野生型和突变型delQKP 1507-1509质粒分别转染HEK293细胞，激光共聚焦显微镜观察其在细胞膜上的表达，western blot检测其表达的量，结果发现突变并未影响钠通道蛋白在HEK293细胞膜上的表达及表达的量。膜片钳检测其电生理特性，发现突变通道存在晚钠电流，其为心肌钠离子通道功能获得性突变，导致心室动作电位时程延长引起QT间期延长。同时突变影响了钠通道门控特性，与心脏传导障碍性疾病有关。为研究突变对心肌细胞的影响，将野生型及突变型质粒转染心肌细胞系H9c2细胞，荧光显微镜观察其表达，western blot检测其表达的量，发现突变同样未影响钠通道蛋白在H9c2细胞的表达及表达的量，且细胞内钙浓度未发生改变，说明该钠离子通道基因突变并未改变钠通道在鼠心肌细胞的表达，也未影响细胞钙负荷。