【摘要】：研究背景:N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受體能夠結(jié)合突觸釋放的谷氨酸并介導(dǎo)腦內(nèi)興奮性突觸傳遞的成分,在腦發(fā)育和功能中發(fā)揮關(guān)鍵作用。M2離子通道位點是NMDA受體中發(fā)生致病性錯義變異率較高的區(qū)域,其中編碼NMDA受體亞基的GRIN基因變異與多種難治性神經(jīng)疾病相關(guān)。研究方法:我們總結(jié)了來自美國埃默里大學(xué)醫(yī)學(xué)院罕見基因功能評估中心及截至2018年12月31日通過Pub Med文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫檢索到的全部18名M2離子通道位點基因變異患者的臨床信息,這些患者在GRIN1、GRIN2A和GRIN2B中含有13種新發(fā)錯義變異,變異改變了位于通道處且對錯義變異不耐受的M2離子通道位點中的殘基。利用以分子生物學(xué)及神經(jīng)電生理為主的技術(shù)手段對含M2位點突變的NMDA受體功能進(jìn)行多方面評估,并選擇美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批準(zhǔn)的NMDA受體拮抗劑研究M2位點突變對靶向性藥物的敏感性。研究結(jié)果:納入的18名患者中包括男性6名、女性5名,余患性別不詳,發(fā)病時間為3天至7個月。所有患者均表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)疾病,包括癲癇、發(fā)育遲緩、智力障礙、張力減低或張力過高、自閉癥、言語障礙和畸形,其中以伴發(fā)癲癇的神經(jīng)發(fā)育障礙為主。對含M2位點突變的受體功能評估表明,這些位點突變可以在激動劑效力、質(zhì)子敏感性、電流幅度、響應(yīng)時程、單通道開放時間、單通道電導(dǎo)和開放概率方面產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓δ苄宰兓�。在所有位點突變中,電壓依賴性Mg~(2+)抑制作用顯著降低。一些將單拷貝突變亞基導(dǎo)入NMDA受體的位點突變也產(chǎn)生了顯著性降低Mg~(2+)抑制作用的效果。此外,M2位點突變類型的不同對NMDA受體靶點藥物的敏感性也存在差異。研究結(jié)論:(1)對嬰幼兒期發(fā)病且以癲癇伴發(fā)神經(jīng)發(fā)育障礙為臨床表現(xiàn)的患者,如無其它明顯誘因,應(yīng)考慮NMDA受體基因變異性疾病的可能,及時進(jìn)行相關(guān)基因篩查,找到可疑致病基因以指導(dǎo)針對性治療。(2)NMDA受體M2離子通道位點基因突變能夠顯著改變受體功能,其對NMDA受體功能特性產(chǎn)生的復(fù)雜變化和影響可能是患者臨床表型的基礎(chǔ),具有神經(jīng)系統(tǒng)疾病致病性。(3)評估NMDA受體功能需從多方面、多角度進(jìn)行,并給予綜合分析。單一研究對整體功能的評價具有偏差。(4)特異性藥物篩查對基因突變導(dǎo)致的難治性患者進(jìn)行個性化治療有重要的臨床指導(dǎo)作用。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R741
【圖文】：

TMD 由三個跨膜螺旋 M1、M3 和 M4 以及一個折返環(huán) M2 組成，來自四個亞基中的每一個跨膜螺旋 M1、M3 和 M4 都有助于形成離子通道的核心并且與倒置的 K+離子通道具有小但顯著的序列同源性（見圖 2.2）[59,60]。M2 折返環(huán)排列在通道內(nèi)腔。M3 螺旋排列在通道外腔，其頂點處位置緊密相對，可能形成在閉合狀態(tài)下封閉離子通量的門（見圖 2.2）。M1 螺旋位于 M2 和 M3 的外部。來自一個亞基的 M4 區(qū)段與相鄰亞基的離子通道核心相關(guān)聯(lián)。此外，前 M1（pre-M1）的連接區(qū)域與膜平面形成一個平行的短螺旋，分別與跨膜螺旋 M3 及 M4 的羧基和氨基末端接觸。來自四個亞基的 pre-M1 類似于離子通道孔外表面周圍的袖帶，可能是通道門控的重要決定因素。

25圖 3.1 雙電極電壓鉗記錄模式已注射的卵母細(xì)胞存放 2~4 天后，將其轉(zhuǎn)移到記錄室內(nèi)，并且持續(xù)灌注常規(guī)卵母細(xì)胞外記錄溶液，該溶液成分為 90 mM NaCl、1 mM KCl、10mM HEPES、0.5 mM BaCl2、0.01 mM EDTA，用 NaOH 調(diào)至 pH 7.4（Mg2+敏感性實驗例外）。溶液間的轉(zhuǎn)換用計算機控制的 8 模塊化閥門定位器（Digital MVP Valve，漢密爾頓，美國）實現(xiàn)。記錄用玻璃電極由雙階段玻璃電極拉制儀（PC-10，NARISHIGE，東京，日本）通過兩步拉制硼硅酸鹽玻璃（世界精密儀器目錄＃TW150F-4）獲得。

時的全細(xì)胞電流響應(yīng)（見圖 3.2），抗混疊過濾器（-3 dB, 8 pole Bessel filter,Frequency Devices，美國）調(diào)至 8 kHz，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用由 Clampex 10.3（Molecular Devices，美國）控制的 Digidata 1440A（Molecular Devices，美國）并以 20kHz 數(shù)字化。谷氨酸去除后的去活化時程使用非線性最小二乘算法（ChanneLab，Synaptosoft，佐治亞州，美國）通過雙組分指數(shù)函數(shù)擬合：響應(yīng)= 幅度快速exp(-時間/τ快速) + 幅度慢速exp(-時間/τ慢速)...方程 3.5方程 3.5 所述的加權(quán)去活化 tau（τw）通過以下方程計算而得：τw= (幅度快速τFAST+幅度慢速τSLOW) / (幅度快速+幅度慢速) …方程 3.6

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李佳;NMDA受體M2離子通道位點GRIN突變基因的臨床表型、功能影響及靶向性治療研究[D];吉林大學(xué);2019年

本文編號：2791572