特發(fā)性房顫致病基因的識別及其作用機制研究.pdf

1、背景：心房顫動是臨床上最常見的心律失常,是嚴重危害人類健康的常見疾病.房顫在一般人群中的發(fā)病率為0.5﹪～1﹪,在40歲以上的成年人中發(fā)病率2.3﹪,在65歲以上成年人為6﹪,而在80歲以上老年人中則高達10﹪以上.心房顫動可以引起運動耐力降低、室性心律失常、心動過速性心肌病、血栓栓塞和心衰等并發(fā)癥.心房顫動人群的心血管病死亡率增加1倍,腦卒中的發(fā)生率是竇性心律人群的4-7倍.然而150多年過去了,其病因至今不詳,發(fā)生機制依然莫衷一是,

2、也無理想根治措施.令人興奮的是,心房顫動的分子遺傳學(xué)研究近來取得巨大進展,定位了至少3個房顫致病基因座,識別了6個以上的房顫致病基因,發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個房顫相關(guān)基因多態(tài).盡管如此,由于房顫既具有顯著的遺傳異質(zhì)性,不同患者的致病基因不一定相同,即使基因相同,致病突變也多不同,又存在巨大的表型差異,同樣是房顫患者,有的毫無癥狀,有的則出現(xiàn)血栓栓塞和心衰等表現(xiàn),因而有必要對所有無血緣關(guān)系的特發(fā)性房顫患者進行遺傳研究.目的識別特發(fā)性房顫的致病基因,研

3、究其作用機制,為房顫的預(yù)防、診斷和治療奠定基礎(chǔ). 方法：收集100例無血緣關(guān)系的特發(fā)性房顫患者和200例無血緣關(guān)系的健康對照者,采集外周血常規(guī)抽提基因組DNA.以心房特異性表達基因Connexin 40和KCNA5作為首選候選基因,通過PCR-測序和序列比對分析以期發(fā)現(xiàn)基因突變.然后,對比分析突變區(qū)域氨基酸在各物種間的保守性,運用分子克隆技術(shù)克隆所發(fā)現(xiàn)的潛在致病基因,并針對所發(fā)現(xiàn)的突變通過定位誘變獲得該基因的突變體,再通過同源

4、重組策略構(gòu)建突變基因及其野生型的腺病毒表達載體,用以感染小鼠使其心肌細胞表達突變的功能蛋白,采用多導(dǎo)電生理記錄儀分析小鼠心臟電活動變化. 結(jié)果：在一例特發(fā)性房顫患者的Connexin 40基因發(fā)現(xiàn)了一個改變氨基酸的錯義突變,即其373位鳥嘌呤核苷酸變?yōu)橄汆堰屎塑账?G373A),相應(yīng)地它所編碼的通道蛋白的第85位纈氨酸被異亮氨酸所代替(V85I).200例無血緣關(guān)系的健康對照者無此突變.突變附近蛋白序列對比分析表明突變區(qū)域在各物

5、種間高度保守.隨后成功地克隆了Cotmexin 40基因,獲得了該基因的V85I突變體,構(gòu)建了V85I突變型及野生型Connexin 40基因的腺病毒表達載體.腺病毒介導(dǎo)'V85I突變型Connexin 40基因表達可使實驗小鼠發(fā)生陣發(fā)性房顫. 結(jié)論：Connexin 40基因V85I突變是特發(fā)性房顫的分子缺陷之一.它產(chǎn)生"功能喪失"性改變,干擾心肌細胞間的物質(zhì)運輸、信息交換和電流傳導(dǎo),通過增大心肌細胞有效不應(yīng)期離散度,降低傳導(dǎo)