人脑组织一种新的Na+通道的功能分析

电压-门控Na+通道是神经元产生兴奋性所需的最基本的离子通道，在神经元动作电位的产生及传导等正常电生理活动中发挥着重要的作用。前期研究发现，人脑皮层神经元中存在着一种新的Na+通道亚型，即幼稚型Nav1.5Na+通道，基因测序证明这种新的Nav1.5Na+通道是由Nav1.5/SCN5A基因新的变构体编码产生，而且其分布具有神经组织特异性，但其具体电生理学特点仍不清楚。本项目将在前期克隆成功的人脑皮层神经元特异性Nav1.5Na+通道编码基因cDNA全序的基础上，首先采用分子生物学的方法构建人脑Nav1.5Na+通道的异源性表达载体，然后采用单离子通道的膜片钳技术对该Na+通道的各项电生理学指标进行全面的检测。本项目不仅能阐明人脑皮层神经元特异性Nav1.5Na+通道本身的电生理学特征，丰富神经元表达Na+通道的种类及功能，而且也将为全面揭示神经元复杂而独特的电生理活动提供前提和实验基础。

电压-门控Na+ 通道（VGSC）是神经元产生兴奋性、发挥正常电生理功能所需的最基本的离子通道，目前已知有9种亚型，即Nav1.1-Nav1.9，其中Nav1.5Na+通道一直被认为是心肌特异性Na+通道，但本课题前期工作中发现人脑神经元中可以检测到Nav1.5Na+通道的表达，而且首先对人脑组织皮层神经元表达的Nav1.5Na+通道的编码基因cDNA进行了全序克隆，发现是Nav1.5/SCN5A基因新的变构体编码产生。本课题接续以上进行深入研究发现人脑神经元中不仅表达Nav1.5Na+通道，而且其表达的Nav1.5Na+通道亚型种类较多，基因测序证实至少有野生型Nav1.5 Na+通道，幼稚型Nav1.5 Na+通道，Nav1.5c及Nav1.5f四种变构体的表达，但不同变构体在神经元中的表达比率不同，如野生型 Nav1.5与幼稚型 Nav1.5的表达比率为别1:5，而与Nav1.5c的表达比率则为 5:1。此外，免疫组化结果证明Nav1.5蛋白亦在神经元中表达，深入的脑组织切片膜片钳实验发现，神经元中可以记录到河豚毒抵抗型(TTX-R)Na+电流，该Na+电流在TTX=300nM时依然可以记录到，而TTX=10uM时则可彻底阻断，并且其激活电位在-60mV左右，这种河豚毒的抵抗性和电生理学特性与心肌Nav1.5 Na+通道相似，说明Nav1.5Na+通道在神经元中是功能性的表达，在神经元兴奋性的产生等电生理活动中扮演着一定的角色。以上研究结果国内外尚未见报道，是本课题首先发现，这为后续深入研究Nav1.5Na+通道在神经元兴奋性中的具体作用奠定了基础，同时以上研究结果已发表多篇相关论文，另有多篇论文已经投稿完毕。