KCNQ1-R259H突变致SQT2的细胞电生理机制研究

发布时间：2017-08-30 17:13

  本文关键词：KCNQ1-R259H突变致SQT2的细胞电生理机制研究

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【摘要】：背景：短QT综合征(SQTS)是一种离子通道基因突变导致恶性心律失常的遗传性疾病。现已发现7种SQTS亚型(SQT1～SQT7)。迄今,对SQT2的发病机制还了解甚少,尤其是SQT2的突变基因KCNQ1-R259H,国外虽有检出该基因,但并未对其进行电生理检测,且在国内尚未见检测出该基因的相关报道。目的：于SQTS患者中筛选突变基因,研究KCNQ1-R259H致SQT2的作用,并利用膜片钳技术研究KCNQ1-R259H的电流学特征和对动作电位的影响,探索SQT2的发病机制。方法：1.收集SQTS患者,发现SQTS家系,分析其临床资料,进行(KCNH2, KCNQ1, KCNJ2, CACNA1c, CACNB2b, CACNA2D1和SCN5A)基因筛查.筛选出KCNQ1突变型基因R259H。2.将野生型(WT) KCNQ1和突变型R259H基因构建成质粒分别转染并表达于HEK-293细胞；用膜片钳检测电流和动作电位,运用Western blot技术检测通道蛋白表达,用共聚焦显微镜检测通道蛋白的细胞膜分布。结果：1.先证者为男性,20岁,静息状态心电图示,QTc=310 ms,T波高尖、对称,于休息状态出现心脏停搏(CA),后植入ICD；家庭成员ECG的主要相关参数11-2：QTc=300m;Ⅲ-1:QTc=310 ms; III-2:QTc=310 ms。基因测序筛选出致SQT2的突变基因R259H,发现其在KCNQ1基因编码的氨基酸序列259位点由精氨酸突变为组氨酸。2. WT-KCNQ1电流呈类似三角形,而R259H-KCNQ1电流出现典型的矩形。去极化时间为1s时,R259H突变型电流是野生型的3倍。R259H-KCNQ1寸问依粕性电流密度较WT-KCNQ1显著增加(R259H vs. WT:173.2±28.5 vs.86.9±16.9 pA/pF);尾电流密度也明显加大(R259H vs. WT:65.3±8.6 pA/pF vs.29.7±8.5 pA/pF)。因此确定R259H-KCNQ1突变为功能获得型突变,可致IK。密度增加。3.关于通道灭活时间常数曲线的研究,当激活电压超过.100 mV,R259H-KCNQ1灭活时间常数值明显大于WT-KCNQ1 (Tau R259H-KCNQ1:3113.0±175.0 ms, Tau WT-KCNQ1:1778.4±193.4 ms).提示R259H-KCNQ1具有缓慢灭活的特征,这可能是突变电流增加的主要原因。4.对R259H突变型通道动力学和细胞膜通道蛋白表达的研究,表明电流的增加和致SQT2的机制是由电压门控性质的改变引起,而非由蛋白表达量的改变引起。5.在HEK-293细胞上,构建出动作电位,对野生型和突变型APD20,APDso,APD9o进行比较后可见,APD20和APDso野生型和突变型无明显差异；R259H-APD90较WT-APD90明显缩短(R259H-AP:87.56±7.60 ms vs.WT-AP:117.64±12.20 ms,n=9,P0.01),提示R259H突变型具有明显缩短APD9o的特征。结论：1.SQT2先证者静息状态心电图,QTc=310 ms,T波高尖、对称。通过基因测序筛选出,编码Kv7.1通道蛋白的KCNQ1基因编码的氨基酸序列259位点由精氨酸突变为组氨酸。2.发现KCNQ1通道突变基因R259H电流密度显著增加,呈现功能获得性突变特征,主要原因可能与突变通道灭活过程延长有关。3.在HEK-293细胞上构建了动作电位,并发现R259H致APD9o明显缩短。
【关键词】：短QT2综合征 慢激活的延迟整流钾电流 KCNQ1-R259H基因突变 动作电位 膜片钳
【学位授予单位】：中国人民解放军医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R541.7
【目录】：

• 英文缩略词表5-7
• 中文摘要7-9
• 英文摘要9-11
• 前言11-13
• 第一部分 SQTS患者KCNQ1基因变异的筛查13-21
• 1. 资料和方法13-16
• 2. 结果16-18
• 3. 讨论18-20
• 4. 小结20-21
• 第二部分 R259H突变对I~(Ks)电流特征的影响21-49
• 1. 实验材料21-24
• 2. 试验方法24-29
• 3. 结果29-46
• 4. 讨论46-48
• 5. 小结48-49
• 第三部分 构建动作电位并研究R259H突变对动作电位的影响49-63
• 1.试验方法49-52
• 2. 结果52-60
• 3. 讨论60-62
• 4. 小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-68
• 综述 心脏钠电流与其他离子流的相互作用及其临床意义68-75
• 参考文献72-75
• 硕士期间发表文章75-76
• 致谢76-77

【参考文献】

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1 苟志平;孙玉真;张存泰;全小庆;吕家高;白融;王金丽;赵俊燕;王照华;肖建明;;晚钠电流在兔心力衰竭模型室性心律失常中的作用[J];华中科技大学学报(医学版);2013年02期

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本文编号：760568