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目的:体外构建R675Q突变的人骨骼肌钠离子通道(pRcCMV-R675Q-SCN4A)真核表达载体,磷酸钙沉淀法转染HEK-293细胞,研究突变钠电流的电生理特点,进一步解释周期性麻痹的发病机制,为从分子水平诊断和更有效的治疗本病打下基础。方法:设计带突变位点的引物,以含有人骨骼肌钠离子通道cDNA的质粒为模板体外定点诱变,构建R675Q突变型人骨骼肌钠离子通道真核表达载体。质粒大提取试剂盒抽提、纯化质粒后脂质体瞬时转染到HEK—293细胞中,转染24h和48h后,用RT-PCR和Western—blot方法验证目的基因的和蛋白的表达水平;磷酸钙沉淀法瞬时转染质粒后24h全细胞记录钠通道的门控特点。结果:1.测序证实pRcCMV-R675Q-SCN4A在相应位点有突变。2.转染后24h和48h,通过RT-PCR可以检测到目的基因的表达,其中未转染细胞的相对光密度为0.34±0.044,转染24h后为0.72±0.05,转染48h后为0.79±0.04;转染后目的基因表达量显著增加(p<0.01)。转染后24h和48h通过Western—bolt可以检测到目的蛋白的表达,未转染细胞相对光密度为0.09±0.01,,转染后24h为0.57±0.06,转染后48h为1.15±0.04;转染后目的蛋白表达量显著增加(p<0.01)。3.野生型(widetype WT)钠电流平均峰值(1798.9±106.5pA;n=35)高于R675Q突变型钠电流平均峰值(1035.6±57.3pA;n=22),统计学处理有显著差异(p<0.01)。R675Q突变型钠电流的快速失活和失活后恢复的特点和WT型相似,快速失活及恢复时间常数ζ的统计学处理无显著差异。R675Q钠通道的快速激活的电压电导(G-V)曲线V1/2相对WT钠通道向去极化方向移动约7mv,统计学处理有显著差异(p<0.01)。4.40s预刺激(conditioning pulse CP)后细胞慢失活电流达到稳态,可以得到慢失活的电压依赖性特点。R675Q慢失活明显提高,其电压依赖性曲线较WT向超极化方向移动约29mv。5.通过改变CP的时间得到钠通道进入慢失活状态的比率。在CP为—75mv和—10mv时,R675Q和WT钠通道进入慢失活的比率大致相同,R675Q钠通道在长时间的预刺激后相对电流INa更小,进入慢失活的程度明显提高,其衰减时间常数ζ为7.93s±0.58s,WT为2.83±0.15s,统计学处理有显著差异(p<0.01)。6.通过设计一系列protocal研究长时间预刺激后钠通道的恢复过程,预刺激时间在40ms到60s之间变动。40ms预刺激后,R675Q通道从快速失活中恢复的时间常数(5.77±1.62ms;n=6)与WT型(3.47±0.87ms;n=6)相似,统计学处理无显著差异(p>0.05)。1s预刺激后,R675Q从快速失活中恢复的时间常数(2.99±0.76ms;n=6)与野生型(2.48±0.22ms;n=6)统计学处理无显著差异;R675Q钠电流中间成份的恢复时间(357.08±17.08ms;n=6)慢于野生型(67.11±5.01ms;n=6)。60s预刺激后,中间成份的恢复过程与1s预刺激后相似,R675Q恢复时间(658.9±78.09ms;n=6)明显迟于WT(180.2±12.12ms;n=6);R675Q慢成份恢复时间(16.3±3.08s;n=6)也相对WT(6.96±0.8s;n=6)延长。7.240s的预刺激后,用一系列的测试刺激来研究钠通道的恢复过程。R675Q中间成份恢复时间(654.9±93.5ms:n=6)慢于(273.9±48.2ms;n=6)。R675Q慢成份恢复时间(47.8±4.9s;n=6)慢于(21.3±2.4s;n=6)。结论:1.成功构建了周期性麻痹SCN4A基因R675Q突变的细胞模型。2.转染基因后通过RT-PCR和Western—blot证实了目的基因和蛋白的表达。3.R675Q突变提高了激活,但是对快速失活及失活后恢复没有明显影响;明显损害了慢性失活,使其慢失活和从慢失活中恢复时间延长;提示DⅡS4可能参与了通道激活及慢失活。