《甲狀腺毒性周期性麻痹KCNJ18基因突變的分子致病機制研究》是依託山東大學，由林鵬飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：甲狀腺毒性周期性麻痹KCNJ18基因突變的分子致病機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：林鵬飛
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
甲狀腺毒性周期性麻痹(TPP)是一種以反覆發作的肢體無力和癱瘓為臨床特徵，伴隨低鉀血症和甲狀腺功能亢進症的骨骼肌疾病。該病多發生於亞洲國家的青年男性，既往認為該病是由於遺傳與環境因素共同作用而發病，但致病基因和發病機制一直並不明確。最新的研究發現編碼內向整流鉀通道Kir2.6的KCNJ18基因突變與該病有關。在高加索人群中，TPP患者KCNJ18基因突變的比例占到了1/3，提示該基因可能為TPP發病的重要致病基因。本研究將在前期基礎上，收集中國漢族人群的TPP患者，進一步明確中國TPP患者KCNJ18基因的突變譜。同時利用構建的細胞模型及原代培養的患者的成纖維細胞，採用膜片鉗等相關的實驗技術，研究KCNJ18基因突變對細胞離子通道功能和細胞靜息電位的影響。通過以上研究，明確KCNJ18基因突變是否也為中國TPP患者重要的致病基因，並初步探索KCNJ18基因突變導致TPP發病的分子致病機制。
結題摘要
骨骼肌離子通道基因突變可引起一組較為罕見的可遺傳性離子通道病。其中，伴有血鉀水平降低的為低鉀性周期性麻痹（HypoKPP）。HypoKPP根據病因可分為家族性低鉀型周期性麻痹（FPP）、甲狀腺毒性周期性麻痹（TPP）和散發性低鉀型周期性麻痹（SPP）。TPP和SPP在臨床表現中與FPP極為相似。2010年Ryan等首次發現KCNJ18新基因與TPP相關，該基因編碼肌纖維上的內向整流鉀通道Kir2.6，在維持鉀離子平衡電位和調節細胞興奮性等方面發揮重要作用。本研究共收集116例TPP和SPP患者，對所有患者的KCNJ18基因進行序列分析。在基因序列分析結果中，發現一例SPP患者攜帶一個新雜合點突變c.505G＞C，從而導致胺基酸由甘氨酸突變為精氨酸（p.G169R）。對該患者進一步行肌電圖長時運動誘發試驗檢測，研究結果表明該患者為周期性麻痹。目前在中國TPP患者中報導過4例KCNJ18基因相關突變，p.Q126X，p.K360T, p.E388K及p.A200P，其中，A200P突變型Kir2.6通道已驗證為不具備內向整流鉀通道功能，而p.Q126X, p.K360T與p.E388K則為首次報導的新突變，這些突變型通道電生理特性的改變尚需進一步的研究探索。本課題在體外實驗中進一步驗證了上述4種Kir2.6突變通道的電生理功能缺陷。本研究在體外構建pEGFP-Kir2.6野生型質粒，並在此基礎上誘導為pEGFP-Q126X、pEGFP-G169R、pEGFP-K360T及pEGFP-E388K突變型質粒。通過轉染至COS-7細胞中以檢測通道蛋白的表達分布，隨後運用膜片鉗技術檢測Kir2.6突變通道介導的鉀離子全細胞電流變化。基於膜片鉗技術，對本研究新發現的SPP相關突變通道（p.G169R），以及以往報導的3類中國人群中TPP相關突變通道（p.Q126X、p.K360T和p.E388K）的電生理特性進行的全細胞電流研究結果表明，上述4個突變型Kir2.6通道介導的鉀離子電導性降低甚至於丟失，此外，突變通道亞單位對野生型通道亞單位具有明顯的負性效應。另外，本課題還基於miRNAs晶片技術，對SPP患者組與正常對照組的肌肉標本進行了miRNAs晶片分析研究，miRNAs研究結果提示，miRNAs可能參與SPP的相關致病過程。
