电压门控钠离子通道与相关癫痫研究
2021-01-11张敬军
王 娜 张敬军
山东第一医科大学(山东省医学科学院),山东泰安 271000
癫痫(epilepsy)是神经系统常见病,目前全球约有7000万患者[1]。离子通道是各种无机离子跨膜被动转运的通路,它们为中枢神经系统调节、兴奋及抑制等提供了基础。离子通道在癫痫的阵发性异常放电过程中发挥了重要作用[2],而其中的电压门控钠离子通道(voltage-gated sodium channel,NAV)在动作电位的产生及传播中起重要作用。NAV通道可在可兴奋细胞电压依赖性激活快速和选择性的离子电导[3-4],及在毫秒级上快速灭活以终止Na+电导[3]。NAV通道突变引起的功能障碍可引起神经元的异常活动。本文对NAV通道基因与相关性癫痫的研究进行综述。
1 NAV通道
NAV通道是由1个α亚基和两个β亚基组成的蛋白质复合体,主要存在于中枢神经系统(CNS)、外周神经系统(PNS)、骨骼肌和心肌[3]。NAV通道的α亚基是由大约2000个氨基酸构成的功能性亚基,在遗传上高度保守,有9种不同的NAVα亚型(Nav1.1~NaV1.9)[6];NAV通道β亚基有5个,由4个基因编码,即SCN1B~SCN4B[7]。NAV通道许多突变的基因与癫痫有关,包括α亚基的Nav1.1(SCN1A)、NaV1.2(SCN2A)、NaV1.3(SCN3A)、NaV1.6(SCN8A)和Nav1.7(SCN9A)[8],以及β亚基的SCN1B[9]。
2 SCN1A基因
SCN1A基因编码位于2q24.3染色体上NaV1.1通道。NaV1.1在中枢神经系统中广泛表达,研究认为NaV1.1在控制网络兴奋性方面通过激活抑制回路发挥重要作用[10]。SCN1A基因是遗传癫痫综合征中最常见的突变靶标,与癫痫有关的基因突变数量最多,被认为与癫痫关系最密切[7.11]。Nav1.1的C-端、N-端、跨膜段和胞内段都可出现SCN1A基因的突变。全身性癫痫伴发热性惊厥加GEFS+家系有SCN1A基因突变[12],有5%~10%的GEFS+家系中可发现SCN1A基因的突变[12],与GEFS+相关的SCN1A基因突变主要集中在Nav1.1的胞内段,并且其突变类型几乎都是错义突变。……
