心脏离子通道与抗心律失常药研究进展

在1955年Hodgkin和Keens提出离子通道概念之后,心脏离子通道的研究一直是心脏病领域的热点之一.离子通道种类繁多、结构复杂,与心脏密切相关的主要是Na+、K+和Ca2+通道.许多心血管疾病在其发病的某一环节或某一阶段与离子通道功能异常有关;同样,许多心血管病药物通过纠正某种离子通道的功能异常而起效.今天,心脏离子通道在开发新的心血管药物方面已经占据重要地位.随着膜片钳技术和分子克隆技术的发展,离子通道与相关药理学研究进入一个新时代.本文综述心脏离子通道和相关抗心律失常药研究进展.

心房颤动分子机制研究进展

心房颤动(atrial fibrillation,AF)是临床最常见的慢性心律失常,可以导致血流动力学改变和脑梗死等严重并发症,心房颤动患者的脑栓死发病率是窦性心律的4～7倍,合并其他心脏病者的病死率较未合并者增加两倍.成人发病率约为0.4%,60岁以上人群发病率为2%～4%.

细胞迁移相关蛋白酶的研究进展

蛋白酶在胚胎发育、免疫防御、损伤修复、血管新生及肿瘤转移等相关细胞迁移过程中发挥关键作用.近年,蛋白酶影响肿瘤细胞侵袭、迁移的机制研究渐成热点,但肿瘤细胞免疫逃逸、增生、迁移、侵袭、异位定植等机制仍不明确,因此对相关蛋白酶的功能和作用机制的研究愈显重要.本文从蛋白酶的正常生理功能入手,综述肿瘤细胞迁移中相关蛋白酶的研究进展,以期为靶向肿瘤浸润和迁移过程的蛋白酶抑制剂类新药筛选和研发提供线索和新思路.

核膜血影重复蛋白研究进展

核膜血影重复蛋白(Nesprins)连接细胞核与多种细胞骨架和(/或)细胞器,在细胞核与细胞骨架定位、质-核间物质运输和动力传导、核膜构建、细胞迁移、锚定和极性建立等过程中发挥重要作用.本文综述核膜血影重复蛋白的发现、编码基因、结构、功能以及与相关疾病的关系研究现状,并展望潜在的未来研究动向.

心肌细胞内向整流钾通道研究进展

心肌细胞内向整流钾通道维持心肌细胞的静息电位,调控心肌细胞的兴奋性,其运输、组装、离子选择性和门控特性受到大分子复合体和外源因素的精细调节,内向整流钾通道结构和功能的异常与多种心脏病的发生相关。

KCNQ1多效性研究进展

KCNQ1系电压门控钾通道α亚单位,由KCNQ1基因编码。它和KCNE家族组装形成功能性钾通道。KCNQ1涉及到心脏节律、胃酸分泌和电解质平衡的生理学和病理生理学。

心房颤动发生机制研究进展

心房颤动(AF)是最常见的心律失常,其发病率随年龄增长明显上升.在50岁以下人群,AF发病率为0.5%;在大于65岁的人群为3-5%;在80岁以上人群则高达10%[1].AF人群的心血管病死亡率比正常人群增加1倍,脑卒中发生率是窦性心律的4-7倍,AF还是75岁以上人群中缺血性中风的独立危险因素.除此之外AF可以导致其他重要器官栓塞和心力衰竭[1].

Kcnq1基因敲除对大鼠左心室和甲状腺功能的影响

目的探讨敲除钾电压门控通道亚家族Q成员1(potassium voltage-gated channel subfamily Q member 1,Kcnq1)对大鼠左心室结构和功能及甲状腺功能的影响。方法利用CRISPR/Cas9技术对大鼠的Kcnq1基因进行定点插入突变,构建Kcnq1纯合敲除大鼠模型。利用小动物超声成像系统检测大鼠的左心室结构和功能的变化。采用PowerLab测定大鼠心电图。通过ELISA检测Kcnq1敲除后大鼠血清中促甲状腺激素(thyrotropin,TSH)、游离三碘甲腺原氨酸(free triiodothyronine,FT 3)和游离甲状腺素(free thyroxine,FT 4)的含量变化。通过腹腔注射左旋甲状腺素(levothyroxine,L-T 4),观察L-T 4替代治疗对Kcnq1^(-/-)大鼠的治疗作用。结果超声成像检测结果表明,9月龄Kcnq1^(-/-)大鼠收缩末期室间隔厚度和左心室后壁厚度均显著减小(P<0.05);左心室收缩末期内径和左心室收缩末期容积显著增大(P<0.05);左心室射血分数和缩短分数显著下降(P<0.01)。心电图结果显示,Kcnq1^(-/-)大鼠QT间期延长,并伴有心率减慢。ELISA结果表明,Kcnq1^(-/-)大鼠血清中FT 4和FT 3含量均明显降低(P<0.05),TSH的水平未明显变化。Kcnq1^(-/-)大鼠腹腔注射L-T 4替代治疗2周后,与野生型相比,左心室后壁厚度显著增加(P<0.05);左心室收缩末期内径显著降低(P<0.05);左心室射血分数和缩短分数有所增加;同时,Kcnq1^(-/-)大鼠的QT间期缩短,血清中FT 3和FT 4的水平增加。结论Kcnq1基因的敲除引起大鼠左心室功能的减弱和QT间期延长,并且其甲状腺功能减退;进行L-T 4替代治疗后,能一定程度改善大鼠左心室的功能。

NKX2-5基因与先天性心脏病的关系

目的:探讨NKX2-5基因与先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)的关系。方法:收集130例无血缘关系的CHD患者的临床资料和血标本,以100名无血缘关系的健康者为对照。应用聚合酶链反应扩增CHD候选基因NKX2-5的全部外显子和外显子两侧的部分内含子,采用双脱氧核苷链末端合成终止法对全部扩增片段进行测序。将所测的序列与GenBank数据库中公布的NKX2-5基因序列进行比对以识别出NKX2-5基因变异。比较识别出的NKX2-5基因多态在CHD患者和健康对照者间的频率分布差异。结果:在CHD患者的NKX2-5基因识别出2个单核苷酸多态,一个是NKX2-5基因编码序列第63位的腺嘌呤(A)变为鸟嘌呤(G),即c.63A>G多态;另一个是NKX2-5基因编码序列第606位的G变为胞嘧啶(C),即c.606G>C多态。在NKX2-5基因第606位点的等位基因G、C及其构成的3种基因型GG、GC、CC在CHD患者和健康对照者间的频率分布有显著性差异(等位基因频率比较:χ2=4.125,P=0.042;基因型频率比较:χ2=4.279,P=0.039)。但在NKX2-5基因第63位点的等位基因A、G及其构成的3种基因型AA、AG、GG在CHD患者和健康对照者间的频率分布无显著性差异(等位基因频率比较:χ2=0.704,P=0.402;基因型频率比较:χ2=0.626,P=0.429)。结论:NKX2-5基因c.606G>C多态可能与CHD有关,等位基因606C携带者可能对CHD的易感性增加。

hKCNE5基因克隆及其重组腺病毒表达载体的构建

目的本研究旨在克隆人KCNE5(hKCNE5)基因,构建其重组腺病毒表达载体,以便研究hKCNE5基因过度表达对心房颤动的防治作用。方法首先利用PCR技术克隆hKCNE5基因,并将hKCNE5基因亚克隆到腺病毒穿梭质粒pShuttle-CMV;然后将该重组质粒线性化后电转化含有复制缺陷型腺病毒pAdEasy-1(Ad)的BJ5183-AD-1细胞,经过同源重组,获得复制缺陷型重组腺病毒hKCNE5-Ad,并经酶切鉴定、序列分析证实无误;接着将其转染超级感受态细胞XL10-Gold扩增、纯化、线性化,再感染AD-293细胞进行包装便可获得大量复制的重组腺病毒hKCNE5-Ad。结果hKCNE5基因被成功克隆后正确插入腺病毒载体Ad,其序列与GenBank公布的一致;hKCNE5-Ad可感染AD-293细胞并能在AD-293细胞内进行高效复制;收集含有hKCNE5-Ad的AD-293细胞悬液,-80℃保存备用。结论本研究成功地克隆了hKCNE5基因,构建了hKCNE5基因重组腺病毒表达载体,为进一步研究hKCNE5基因过度表达对心房颤动的防治作用奠定了基础。

GATA4基因突变与散发型先天性心脏病

目的识别GATA4基因在中国汉族先天性心脏病人群中的变异。方法对348例散发型先天性心脏病病例的GATA4基因进行直接测序筛查,以寻找新的变异。结果在2例先天性心脏病患者中发现2个不同的杂合错义突变(G21V和P407Q),其中G21V为首次报道。GATA4基因在本次研究中的总突变率为0.6%。结论结合之前的研究,本研究更进一步证实GATA4基因在心脏发育及先天性心脏病的发病机制中具有重要作用。

基于耦合双向聚类技术的DLBCL异质性分析

基因芯片技术为疾病异质性研究提供了有力的工具。当前基于传统聚类分析的方法一般利用芯片上大量基因作为特征来发现疾病的亚型,因此它们没有考虑到特征中包含的大量无关基因会掩盖有意义的疾病样本的分割。为了避免这个缺点,提出了基于耦合双向聚类的异质性分析方法(Heterogeneous Analysis Based on Coupled Two-WayClustering,HCTWC)来搜索有意义的基因簇以便发现样本的内在分割。该方法被应用于弥漫性大B细胞淋巴瘤(diffuselargeB-celllymphomaDLBCL)芯片数据集,通过识别的基因簇作为特征对DLBCL样本聚类发现生存期分别为55%和25%的两类DLBCL亚型(P<0.05),因此,HCTWC方法在解决疾病异质性是有效的。

KCNQ1和KCNH2基因与先天性长QT综合征的关系

目的 分析离子通道基因KCNQ1和KCNH2与先天性长QT综合征 (long QTsyndrome ,LQTS)的关系 ,以探讨LQTS发生的分子遗传机制。方法 在一个LQTS(JervellLange -Nielsen综合征型 )大家系中 ,采用PCR -直接测序技术 ,对KCNQ1和KCNH2基因的所有外显子和附近的部分内含子进行序列测定。结果 KCNQ1基因存在两种突变 ,其中一个位于外显子区域 ,但为同义突变 ,另外一个位于内含子区域 ;KCNH2基因也存在两种突变 ,均位于内含子区域。这四种单核苷酸有多态性 ,与现有报道不同。结论 在该LQTS家系中 ,KCNQ1和KCNH2基因存在四种突变 ,但均为非致病突变 ,提示KCNQ1和KCNH2基因以外的基因可能才是LQTS致病基因。KCNQ1基因和KCNH2基因存在新的单核苷酸多态性。

心肌特异性表达人KCNE4转基因小鼠模型的建立

目的本研究旨在建立心肌特异性表达人KCNE4(hKCNE4)基因小鼠模型,为探索hKCNE4基因对特定类型心房颤动的防治作用奠定基础。方法通过RT-PCR克隆hKCNE4基因,使用核酸内切酶和连接酶构建hKC- NE4基因心肌特异性表达载体hKCNE4-α-MHC-Clone26,经过酶切鉴定、序列分析证实无误后用BamHI酶切获得转基因表达元件hKCNE4-α-MHC-hGH pA。将hKCNE4-α-MHC-hGH pA显微注入小鼠受精卵雄性原核,并将有活力的受精卵移植到代孕小鼠的输卵管。PCR鉴定出代孕鼠所生小鼠中转基因阳性原代(G0)小鼠,运用RT-PCR-测序技术对阳性G0小鼠与野生型小鼠交配所生的一代(G1)小鼠进行检测以识别出表达转基因的阳性小鼠。结果成功克隆了hKCNE4基因,正确构建了hKCNE4基因心肌特异性表达载体hKCNE4-α-MHC-Clone 26。代孕鼠共生产86只仔鼠,9只转基因阳性,2只(分别称其为Line A和Line B)转基因在心脏中高表达。对Line A和Line B的阳性后代进行初步表型分析发现其生长发育良好,繁殖力正常,体表心电图无明显异常。结论成功建立心肌特异性表达hKCNE4转基因小鼠模型,为进一步研究hKCNE4基因对特定类型心房颤动的防治作用提供了一种工具。

KCNQ1和KCNH2基因与家族性阵发性房室交界折返性心动过速的关系

目的:分析离子通道基因KCNQ1和KCNH2与家族性阵发性房室交界折返性心动过速(FPAVJRT)的关系,以探讨FPAVJRT发生的分子遗传机制。方法:在一个FPAVJRT大家系中,采用PCR直接测序技术,对KCNQ1和KCNH2基因的所有外显子和附近的部分内含子进行序列测定。 结果:KCNQ1基因存在5种突变,其中2个位于外显子区域,但均为同义突变,另外3个位于内含子区域;KCNH2基因存在3种突变,但均位于内含子区域。 结论:在该FPAVJRT家系中,KCNQ1和KCNH2基因存在8种突变,但均为非致病突变,提示KCNQ1和KCNH2基因以外的基因可能才是FPAVJRT致病基因。