SCN1A（sodium channel, voltage-gated, type I, alpha subunit）基因编码电压门控钠离子通道Nav1.1的α亚基。目前，已报道的SCN1A基因突变大约1250个，常导致一系列癫痫类疾病。大约70％～80%的Dravet综合征患者有SCN1A基因的突变，但是其中的发病机制尚未完全清楚，获得安全可靠的疾病模型是科学认识疾病的前提。随着诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cell, iPS）技术的发展，这一问题得到解决。iPSCs具有与胚胎干细胞相似的自我更新和多能性的特点，为建立疾病模型、探讨发病机制、药物筛选以及细胞治疗提供了研究基础，同时未涉及伦理学和自身免疫的问题。目前采用非整合性的iPS技术避免了外源基因随机整合。　　目的:　　通过对不同材料进行基因外显子测序，了解家系 SCN1A基因的突变情况，指导临床遗传咨询。利用 iPS和体外定向分化技术，建立遗传性无外源基因整合的SCN1A基因突变家系疾病模型，初步探讨发病机制，为后续深入致病机理，进行药物筛选和细胞治疗提供研究基础。　　方法:　　1.对家系成员的外周血和皮肤成纤维细胞，进行SCN1A基因26个外显子及上下游100bp内含子的基因组测序。　　2.将先证者及其父亲的成纤维细胞通过Episomal质粒进行电转，诱导得到各自的iPS细胞，建立患者特异的iPS细胞系，并对其进行多能性的相关检测。　　3.利用体外定向分化的技术，将患者特异的 iPS细胞系体外分化成为成熟且有功能的神经元，并通过免疫荧光染色对其鉴定。　　4.通过对成熟的神经元进行电生理检测、外显子表达水平检测及测序，初步分析患者SCN1A基因突变导致Dravet综合征的机制。　　结果:　　1.家系中有三个成员SCN1A基因均有c.4284+2T>C突变，且为杂合突变。　　2.先证者父亲外周血来源的测序结果显示SCN1A基因有c.4284+2T>C突变，但是成纤维细胞来源的结果未发现此突变。　　3.利用先证者及其父亲的成纤维细胞诱导出 iPSCs，过程中克隆发出的荧光渐渐消失表明无外源基因插入。　　4.各建立了十余株细胞系。荧光定量PCR结果显示iPS细胞系中多能性基因OCT4、SOX2、KIF4、c-MYC、NANOG、REX1、DPPA4、FGF4和GDF3表达水平高；AP染色为强阳性；免疫荧光染色结果显示，均能够表达干细胞多能性标志物OCT4、SOX2和NANOG，以及细胞表面标志物SSEA3、SSEA4、TRA-1-60和TRA-1-81；具有正常核型；裸鼠体内形成的畸胎瘤可分化为三个胚层。　　5. iPSCs在体外分化成为神经元，免疫荧光染色表达神经元的标志物 TUJ1和MAP2，vGLUT、GABA以及突触蛋白标志物SYNAPSIN。RT-qPCR结果表明先证者神经元跨21号外显子上下游区域表达水平稍低，测序结果显示21号外显子缺失。　　6.电生理检测先证者体外分化成熟的神经元，发现具有钠离子电流，钠离子通道失活曲线以及激活曲线均向去极化方向偏移。　　结论:　　1. SCN1A基因中c.4284+2T>C突变为遗传性杂合突变。　　2. SCN1A基因存在嵌合突变的现象，临床取样时不应局限于外周血测序检查。唾液、口腔黏膜、毛发、尿液均可用于临床诊断，避免错过可能的突变或者嵌合现象。　　3.通过 Episomal质粒电转诱导 iPS技术，成功建立了无外源基因整合的 SCN1A突变家系iPS细胞系，且均具有良好的多能性。　　4.利用 iPS技术及定向分化技术，获得了有功能的病人特异性神经元细胞，成功在体外建立了Dravet综合征疾病研究模型。　　5. SCN1A基因c.4284+2T>C突变造成21号外显子缺失，影响编码电压门控钠离子通道Nav1.1的α亚基DIII功能域S5跨膜片段，以及S5与S6之间的胞外连接环，使通道孔壁受损以及离子选择障碍，导致电压门控钠离子通道失活延迟，激活加快，引起神经元细胞的过度兴奋、异常放电，这可能是患者发病的主要机制。