中文摘要
确认人类复杂多基因遗传病的易感基因是目前国际遗传学研究领域的热点和难点。研究发现,与钙离子通道基因相关的癫痫表型相对单一,以失神发作为主,提示对钙离子通道基因与儿童失神癫痫(CAE)发病关系的研究可能是揭示复杂多基因遗传的癫痫病因的最佳切入点。本课题组在国际上首次发现T型钙离子通道Cav3.2基因CACNA1H在CAE患儿中突变频率很高,并初步证实了其中大多数突变引起的Cav3.2通道功能改变可能促进神经元点燃和失神发作,但同时也发现其中的某些突变可能对神经元点燃起抑制作用。国际上对癫痫相关离子通道基因突变致病性的研究还停留在对相应突变体的简单电生理功能观察。本课题针对以往研究中遗留的问题,拟从Cav3.2通道在细胞膜上的表达和功能方面入手,对有代表性的新发现和过去的CACNA1H基因突变体进行深入研究,为明确CACNA1H基因突变有无致病性和该基因是否是CAE的易感基因提供有力的证据。
结题摘要
在儿童失神癫痫患儿发现CACNA1H突变,该基因编码T型钙通道Cav3.2,本研究在HEK 293细胞和爪蟾卵母细胞表达野性型和突变型(P314S,R744Q,G773D和V831M)CaV3.2通道,研究蛋白表达和通道功能动力学。通过共聚焦显微镜观察Cav3.2在HEK293细胞的蛋白表达,野生型和突变型在细胞定位和蛋白表达量上无显著差异,突变对通道的细胞膜表达无明显影响。在爪蟾卵母细胞注入等量Cav3.2的cRNAs后,野生型和突变型R744Q和V831M通道的电流密度无明显差异,突变没有明显增加通道的电流密度,P314S的峰值电流明显减少,可能与减少通道在细胞膜的表达有关。与野生型相比,P314S的激活速度没有明显改变,但失活速度明显加快;R744Q激活明显减慢,在-20 mV 至 -10 mV 失活加快,在0 mV 至 20 mV 失活无明显影响;V831M在20mV到+20 mV下,激活和失活都明显加快。P314S, R744Q, 和V831M的失活恢复速度均加快。结果表明,CACNA1H突变可能对通道的细胞膜表达具有影响,引起通道功能增强,导致癫痫。
