SCN10A基因SNP位點對一般人群疼痛敏感性的影響及其機制.pdf

1、背景：
　　SCN10A基因編碼的鈉離子通道Nav1.8主要表達在背根神經(jīng)節(jié)（Dorsal root ganglion，DRG）神經(jīng)元，其生理和功能特性決定了Nav1.8通道能顯著影響DRG神經(jīng)元的興奮性，進而影響人體疼痛敏感性。近年來，陸續(xù)有研究發(fā)現(xiàn)在特殊的疼痛相關(guān)疾病小纖維神經(jīng)病變患者中存在罕見SCN10A基因突變，并且這些罕見突變可以影響DRG神經(jīng)元的功能，從而引發(fā)患者劇烈疼痛的臨床表現(xiàn)。然而，SCN10A基因?qū)σ话闳巳禾弁?/p>

2、敏感性的影響作用尚不清楚，在一般人群至今尚無引起疼痛敏感性變化的SCN10A基因多態(tài)性位點發(fā)現(xiàn)，本研究旨在探索伴隨錯義突變的SCN10A基因單核苷酸多態(tài)性位點（Single nucleotide polymorphism，SNP）對一般人群疼痛敏感性的影響，并通過細胞電壓鉗和電流鉗實驗，驗證在人群疼痛敏感性調(diào)節(jié)中起陽性作用的SCN10A基因SNP位點對DRG神經(jīng)元電生理功能影響的具體機制。
　　方法：
　　1.最初探索樣本研

3、究，本研究納入508例健康在校大學生志愿者檢測其實驗性疼痛敏感性包括機械性疼痛刺激（鈍壓痛覺閾值，D-PPT和鈍壓耐痛閾值，D-PTO；銳壓痛覺閾值，SPPT和銳壓耐痛閾值，SPTO；刺痛覺閾值，QPT）和熱痛刺激（熱輻射疼痛反應閾值，WLT），同時我們采集受試者血樣，并且基于已報道的可能引起功能改變的SNP位點和 NCBI數(shù)據(jù)庫中伴隨氨基酸錯義突變且等位基因頻率大于0.05選擇SCN10A基因SNP位點，提取受試者血液基因組DNA進行

4、SNP分型檢測，然后分析SCN10A基因SNP位點與該最初探索樣本受試者疼痛敏感性的關(guān)聯(lián)。2.復制驗證樣本研究，本研究納入1025例女性婦科病人受試者作為復制驗證樣本，以此驗證在最初探索樣本中與受試者疼痛敏感性顯著關(guān)聯(lián)的SCN10A基因SNP位點，因為最初探索樣本中僅機械性疼痛感覺閾值被發(fā)現(xiàn)與SCN10A基因SNP位點有顯著關(guān)聯(lián)，在復制驗證樣本中我們僅檢測了受試者機械性疼痛感覺閾值（D-PPT，D-PTO，SPPT，SPTO，QPT），

5、然后采集受試者血樣同上步驟進行SNP分型檢測和基因關(guān)聯(lián)分析。3. SCN10A基因SNP位點功能驗證研究，選取對上述人群疼痛敏感性影響有確定意義的SCN10A基因SNP位點rs6795970(G> A，伴隨1073號位置氨基酸Ala變化為Val)進行基因定點突變，然后分別將攜帶該野生型質(zhì)粒Nav1.8-Ala1073及突變型質(zhì)粒Nav1.8-Val1073通過電轉(zhuǎn)的方式導入SCN10A基因敲出的老鼠DRG神經(jīng)元細胞中，再提取DRG神經(jīng)元

6、分別進行電壓鉗和電流鉗實驗進行電生理功能檢測，比較其電生理功能參數(shù)差異，以此驗證SCN10A基因SNP位點rs6795970對DRG神經(jīng)元電生理功能影響的具體機制。
　　結(jié)果：
　　1．在最初驗證樣本中，共有496例受試者和5個SCN10A基因SNP位點納入最后分析，結(jié)果顯示攜帶SCN10A基因多態(tài)性位點rs6795970突變型純合子的個體機械性疼痛感覺閾值D-PPT（P<0.05）和D-PTO（P<0.05）顯著大于雜合子

7、和野生型純合子，其他類型機械性疼痛感覺閾值差異盡管不顯著但趨勢跟D-PPT和D-PTO相似；另外rs12632942位點野生型純合子個體機械性疼痛感覺閾值D-PPT（P<0.05）和D-PTO（P<0.05）顯著大于雜合子和野生型純合子；其余SCN10A基因SNP位點沒有發(fā)現(xiàn)與實驗性疼痛測量閾值存在顯著關(guān)聯(lián)（P>0.05）。2.在復制驗證樣本中，共有1005例女性受試者和2個SCN10A基因SNP位點即rs6795970和rs12632

8、942被納入最后分析，基因關(guān)聯(lián)分析結(jié)果顯示，僅rs6795970位點對機械性疼痛感覺閾值的影響仍然具有顯著統(tǒng)計學意義（P<0.05），rs6795970突變型純合子的個體5種機械性疼痛感覺閾值均顯著大于雜合子和野生型純合子，其中突變型rs6795970純合子D-PPT和S-PPT與其他基因型個體統(tǒng)計學差異P值分別達到(1.7-2.4)×10-4和(7.6-7.8)×10-6。3. DRG神經(jīng)元細胞電生理結(jié)果分析顯示，電壓鉗結(jié)果中，轉(zhuǎn)染突

9、變型rs6795970位點A/A編碼Nav1.8-Val1073通道蛋白可引起通道失活時間顯著小于野生型位點G/G編碼的Nav1.8-Ala1073通道蛋白（P<0.05），即突變型Nav1.8-Val1073通道蛋白更容易失活；另外，電流鉗結(jié)果中，轉(zhuǎn)染突變型rs6795970位點A/A的DRG神經(jīng)元發(fā)生動作電位的頻率顯著低于野生型位點G/G（P<0.05），即突變型Nav1.8-Val1073通道蛋白可降低DRG神經(jīng)元興奮性。