房颤相关HCN4基因新突变的识别及功能研究

发布时间：2017-11-10 04:21

  本文关键词：房颤相关HCN4基因新突变的识别及功能研究

  更多相关文章： 心房颤动 分子遗传学 钾离子通道 HCN4 细胞电生理

【摘要】：背景:心房颤动,简称房颤,是临床上最为常见的心律失常,具有较高的致残率与致死率。研究发现部分房颤有其遗传学基础。近年来的研究发现,编码心脏超极化激活钾离子通道(If通道)的基因HCN4突变可导致窦房结功能障碍,其中一部分突变携带者伴发房颤,提示房颤与HCN4基因变异有关。目的:识别房颤相关HCN4基因新突变,揭示其导致房颤的细胞电生理学机制。方法:收集120例无血缘关系的特发性房颤患者和200名健康对照者的临床资料和血标本,抽提基因组DNA。通过PCR反应扩增候选基因HCN4的全部编码区和剪接位点序列,通过PCR-测序和序列比对发现HCN4基因变异。通过测序分析HCN4基因变异在特发性房颤患者和健康对照者中的频率分布和多物种HCN4蛋白序列比对分析突变氨基酸在物种进化上的保守性,以识别出新的特发性房颤相关HCN4基因突变。应用分子克隆技术克隆野生型HCN4基因,通过定位诱变获得突变型HCN4基因。利用基因重组技术构建野生型和突变型HCN4基因的真核表达载体,利用脂质体将重组载体分别转染COS-7细胞,应用膜片钳在细胞水平研究HCN4基因突变对心脏If通道电生理特性的影响,以揭示HCN4基因突变导致房颤的细胞电生理机制。结果:在l例特发性房颤伴窦性心动过缓患者的HCN4基因发现了新的错义突变,其所编码的If通道蛋白HCN4的第600位的天冬氨酸变为谷氨酸(p.D600E)。在200例健康对照者均未发现任何HCN4基因突变。多物种HCN4基因编码氨基酸序列比对分析显示第600位的天冬氨酸在进化上高度保守,计算机软件预测提示HCN4基因p.D600E变异可能是致病性突变。膜片钳研究发现,HCN4基因p.D600E突变可加速If通道的失活过程,使If通道的可利用率减低,进而使窦房结的自律性减慢,导致窦性心动过缓的发生,同时易化房颤的发生。结论:HCN4基因p.D600E杂合错义突变为导致房颤的新突变,可加速If通道的失活过程,使If通道可利用率减低,导致窦性心动过缓和房颤的发生。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R541.75

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本文编号：1165057