疼痛是在人體受到各種傷害性刺激時所產(chǎn)生的感覺,是存在于人體內(nèi)部的警戒與保護(hù)系統(tǒng)。但是過度的傷害性刺激不但會引起強(qiáng)烈的疼痛感覺而且還會導(dǎo)致機(jī)體生理功能的紊亂,甚至休克,世界上10%的人忍受疼痛的折磨。疼痛致病原因復(fù)雜,已發(fā)現(xiàn)多個疼痛致病基因,但疼痛的類型多樣,存在著遺傳異質(zhì)性。
日前,我院劉靜宇教授、姚鏡教授,再一次與中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所張學(xué)教授合作,在國家自然科學(xué)基金項目的支持下,在疼痛研究中取得新突破,成功揭示家族性發(fā)作性疼痛疾病的致病原因。該研究成果2013年10月24日在線發(fā)表于國際著名學(xué)術(shù)期刊《美國人類遺傳學(xué)雜志》(America Journal of Human Genetics)。
此篇名為“Gain-of-Function Mutations in SCN11A Cause Familial Episodic Pain”(《SCN11A基因獲得性功能突變導(dǎo)致家族性發(fā)作性疼痛》)的論文中提到,該合作研究團(tuán)隊?wèi)?yīng)用先進(jìn)的全外顯子測序技術(shù),在兩個大的中國發(fā)作性疼痛家系中發(fā)現(xiàn)SCN11A基因上存在2個錯義突變,通過家系內(nèi)共分離分析、1021例大樣本正常對照驗證等,結(jié)合SCN11A基因功能研究,最終成功發(fā)現(xiàn)并克隆了人類疼痛疾病的又一個致病基因SCN11A。
據(jù)該論文的通訊作者劉靜宇教授介紹,這兩個大的中國發(fā)作性疼痛家系共有28位患者,兩家系患者的臨床特點(diǎn)類似:疼痛的主要部位發(fā)生在下肢遠(yuǎn)端,偶發(fā)在上肢的肘關(guān)節(jié)、指關(guān)節(jié)和掌心;周期性疼痛發(fā)作時間常在午后,陰雨天、換季、疲勞和身體虛弱(如感冒過后)??烧T發(fā);幼年發(fā)生頻繁,隨著年齡的增長,疼痛發(fā)作次數(shù)、發(fā)作周期、疼痛程度等減少;疼痛時伴隨出汗以及疼痛部位發(fā)涼,熱敷疼痛稍緩解,但疼痛嚴(yán)重時口服抗炎去痛藥可以快速緩解疼痛。獲得患者的知情同意,對這兩個家系進(jìn)行遺傳分析,排除三個離子通道基因SCN7A, SCN10A和TRPA1(它們的獲得功能突變可以導(dǎo)致類似的神經(jīng)性發(fā)作性疼痛)是導(dǎo)致這兩個家系患者的發(fā)病原因。利用全基因組微衛(wèi)星標(biāo)記將這兩個家系的致病基因鎖定在3號染色體(3p22.3-p21.32)上,進(jìn)一步利用全外顯子測序技術(shù)對第一個家系的一位患者測序,分析發(fā)現(xiàn)定位區(qū)段中SCN11A發(fā)生一個錯義突變,隨即對第二個家系患者桑格測序,發(fā)現(xiàn)SCN11A發(fā)生另一個錯義突變。這兩個突變分別在各自的家系中與疼痛表型共分離,分別在1021例家系外正常人群中不存在上述突變。
劉靜宇告訴記者:“這2個突變使我們在遺傳上證明了SCN11A基因突變是導(dǎo)致家族性發(fā)作性疼痛疾病的原因”。為了進(jìn)一步確認(rèn)他們的研究結(jié)果,他們從電生理進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),SCN11A基因突變會導(dǎo)致細(xì)胞膜鈉離子通道活性增強(qiáng),從而導(dǎo)致細(xì)胞對刺激的敏感性增高,引起相關(guān)感覺神經(jīng)元動作電位的快速發(fā)放而致痛。
疼痛致病基因SCN11A的成功克隆,拓寬疼痛的致病基因譜,為進(jìn)一步研發(fā)治療疼痛的藥物提供了理論基礎(chǔ)。隨著研究的繼續(xù)深入,必將為疼痛患者帶來希望。
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