癲癇相關(guān)突變鈉通道的電生理特性及其對蛋白激酶調(diào)控反應(yīng)性改變的研究.pdf

1、伴有發(fā)熱和驚厥的家族遺傳性癲癇(GEFS+)是由編碼神經(jīng)元電壓門控鈉離子通道亞型(Nav1.1)基因(SCN1A)的錯意突變而引起。在先前的報道中，很多相關(guān)鈉離子通道突變的通道電生理性質(zhì)已經(jīng)有了研究，盡管如此，大多數(shù)的突變分別引起了各種不同的性質(zhì)改變以至于無法有一致的解釋，還有一些突變則和野生型相比性質(zhì)上沒有很大差異。
　　細(xì)胞內(nèi)的蛋白激酶介導(dǎo)的信號通路是調(diào)控鈉離子通道的重要途徑，我們認(rèn)為這些引起癲癇的通道突變對不同蛋白激酶調(diào)控的

2、反應(yīng)性很可能也存在改變。為了驗證這個假說，我們在研究中使用細(xì)胞轉(zhuǎn)染和全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)對與GEFS+相關(guān)的兩個SCN1A錯意突變I1656M和R1657C進(jìn)行了深入的研究。
　　在本項研究的第一部分中，我們研究了上述兩個鈉離子通道突變的各項電生理性質(zhì)，包括電流電壓曲線、電壓依賴激活曲線、穩(wěn)態(tài)失活曲線、慢失活起始時間曲線、慢失活曲線、快失活恢復(fù)曲線和慢失活恢復(fù)曲線。對于突變I1656M通道來說，僅半數(shù)激活電壓和慢失活恢復(fù)曲線的一個時間

3、常數(shù)有顯著改變。對于突變R1657C通道來說，電流密度、半數(shù)激活電、快失活恢復(fù)和慢失活恢復(fù)曲線的時間常數(shù)均有顯著改變。
　　在本研究的第二部分中，cAMP依賴的蛋白激酶A(PKA)的激動劑(forskolin)和蛋白激酶C(PKC)的激動劑(PDBu)被用來研究突變通道對細(xì)胞內(nèi)蛋白激酶調(diào)控反應(yīng)性的改變。對于突變I1656M來說，鈉離子通道電流幅值對PKA激動劑的反應(yīng)性有顯著的降低，但對PKC激動劑的反應(yīng)性沒有改變。另外，激活曲線對

4、PKA和PKC激動劑的反應(yīng)性消失，而穩(wěn)態(tài)失活曲線對PKA激動劑的反應(yīng)性消失，但對PKC激動劑的反應(yīng)性沒有改變。慢失活曲線對PKA激動劑的反應(yīng)性沒有改變，但是對PKC激動劑的反應(yīng)性消失。最后在快失活和慢失活恢復(fù)方面對PKA激動劑的反應(yīng)性也有改變，但對PKC激動劑反應(yīng)性沒有改變。對于突變R1657C來說，鈉離子通道電流幅值對PKA激動劑的反應(yīng)性有顯著的降低，但對PKC激動劑的反應(yīng)性沒有改變。激活曲線對PKA和PKC激動劑的反應(yīng)性均無改變，而

5、穩(wěn)態(tài)激活曲線對PKA激動劑的反應(yīng)性有顯著改變，但對PKC激動劑反應(yīng)性沒有變化。慢失活曲線對PKA和PKC激動劑的反應(yīng)性均無改變。最后在快失活恢復(fù)方面對PKA和PKC激動劑的反應(yīng)性都沒有改變，而慢失活恢復(fù)曲線對PKA激動劑的反應(yīng)性有顯著改變，但對PKC的激動劑反應(yīng)性沒有改變。
　　這些發(fā)現(xiàn)提示了癲癇相關(guān)的SCN1A突變通道對PKA和PKC信號通路調(diào)控的反應(yīng)性改變可能會破壞中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元化學(xué)和電信號的微妙平衡，這為我們闡明離子通道