心脏钠通道基因(SCN5A)突变致扩张型心肌病的临床及基础研究

摘要

第一部分:SCN5A基因A1180V突变致家族性扩张型心肌病研究
　　目的:通过已发现的心脏钠通道基因(SCN5A)A1180V突变相关的扩张型心肌病(dilatedcardiomyopathy，DCM)的家系进行随访及进一步确认其在中国人群中的携带率，验证A1180V突变在家族性DCM中的致病作用，并进一步探讨该突变致DCM的临床特征及病情演变特点。
　　方法:参考前期资料，对该家系中健在的7名A1180V突变携带者及8名非携带者予以询问病史及12导联心电图（electrocardiography,ECG）、超声心动图检查。回顾性总结分析该家系中10名突变携带者（含3名已故的携带者），8名非携带者及1名已故的基因型不详成员的临床资料。于复旦大学附属中山医院招募的共460位正常志愿者作为此次研究的健康对照组。收集志愿者静脉血后提取血中DNA，对SCN5A基因外显子20的全测序，分析有无A1180V突变，推测A1180V在中国正常人群中的携带率。检索dbSNP和1000Genomes数据库中A1180V在中国（亚洲）人群中的携带率。统计学处理分别采用SPSS16.0和SAS软件完成。
　　结果:随访期间，3名A1180V突变携带者首次诊断为一度房室传导阻滞(atrioventricularblock，AVB)或二度Ⅰ型AVB;1名A1180V突变携带者由一度AVB进展为DCM伴三度AVB。总结该家系中所有A1180V突变携带者病史资料可得出，A1180V致家族性DCM发病的首发症状常为一度AVB，平均诊断年龄为(34±3.0)岁，大约在5年内逐渐进展为DCM伴三度AVB。通过测序分析发现，A1180V在中国正常人群中的携带率为0％(0/460)。检索数据库发现dbSNP中亚洲人群中所有数据合并后A1180V突变携带率约为6.3％(4/63)与我们的研究显著差异（p=5.3×10-5），1000Genomes中中国成年人该突变携带率约为0.51％(1/197)，同样与dbSNP数据库存在显著差异(p=0.013)。
　　结论:本研究证实了A1180V突变对家族性DCM的致病作用及致病特点，并且在中国人群中是一有意义的致病突变。对该家系定期随访观察，有助于发现A1180V突变携带者的早期病变。
　　第二部分:SCN5A基因R225Q突变杂合小鼠心功能观察分析
　　目的:通过构建携带R225Q突变杂合小鼠模型，观察其相对于野生对照组小鼠，在自然生长下心脏功能和结构变化，并进一步验证可能机制。
　　方法:利用基因工程构建携带有SCN5A基因R225Q突变的杂合小鼠模型。构建相应引物鉴定小鼠基因型，鉴定成功后入组。运用小动物心脏超声监测不同年龄的转基因小鼠心室腔内径及心功能变化，具体包括左室舒张期末内径(leftventricularend-diastolicdiameter,LVEDD)、左室收缩期末内径(leftventricularend-systolicdiameter,LVESD)、舒张末期左室前壁厚度(leftventriculardiastolicanteriorwall，LVAW;d)、舒张末期左室后壁厚度(leftventriculardiastolicposteriorwall，LVPW;d)、左室射血分数（leftventricularejectionfraction，LVEF）、左室内径缩短率（leftventricularfractionalshortening，LVFS）。60周龄小鼠处死后制作石蜡切片，苏木精-伊红(hematoxylin-esosin，HE)染色分析病理形态特点。
　　结果:鉴定杂合小鼠合格后入组观察，相对于野生型小鼠，R225Q突变杂合小鼠（实验组）基础状态欠佳，个体差异较大，但是40周龄时体重却显著高于野生型小鼠（29.67±4.70vs27.36±1.81，p=0.018）。40周龄心超结果显示，R225Q突变杂合小鼠心功能较WT小鼠差(EF:69.62±2.25vs72.38±9.72，p=0.035;FS:38.70±1.71vs41.12±8.17,p=0.029),LVEDD,LVESD,LVPW;d及LVAW;d无显著性差异。鉴于实验周期较长且两组小鼠年龄不匹配，心超监测中发现实验组小鼠60W心功能较40W显著降低(EF:62.79±7.50vs69.62±2.25，p=0.000;FS:33.70±5.63vs38.70±1.71,p=0.000;LVAW;d:0.63±0.03vs0.69±0.02，p=0.002)，LVEDD，LVESD，LVPW;d无显著性差异。HE染色后观察到两组小鼠心肌结构均较完整，未见明显异常。
　　结论:心超结果提示R225Q突变杂合小鼠在未经任何干预下，心功能较野生型小鼠较差，但心腔未见显著扩大表现。提示该突变可导致自发性心功能下降，但由于实验周期较长且对照组小鼠数目较少，实验结果及相关机制仍需进一步验证。