Scn5a基因,也称为钠通道基因,编码心脏钠通道蛋白的α亚单位NaV1.5,该通道负责心脏钠内流(INa),是心脏动作电位快速上升支的基础。因此,它对心脏电生理学起着至关重要的作用。在过去的60年里,我们对该基因的功能及其编码蛋白在电生理学和分子水平的了解取得了巨大的进展。此外,遗传研究表明,Scn5a基因突变与多种心脏疾病有关,包括Brugada综合征、长QT综合征、传导疾病和心肌病等,而一般人群中的基因变异与心脏传导差异和心律失常风险的增加有关[5]。在本文中,我们将概述Scn5a基因及其编码的蛋白NaV1.5在生理和病理生理中的作用。
Brugada综合征是一种常见的遗传性通道病,其最常见的基因型是Scn5a基因突变。研究表明,Scn5a基因突变与Brugada综合征患者的心律失常风险增加有关。具体来说,Scn5a基因突变的患者比没有突变的患者的临床表型更严重,包括更频繁的自发性类型1心电图、晕厥史和心律失常的记录。此外,与没有Scn5a突变的患者相比,有Scn5a突变的患者的心电图上的PQ和QRS间期更长。这些发现表明,Scn5a基因突变可能是Brugada综合征患者心律失常风险的一个重要预测因素[1,2,4]。
除了Brugada综合征,Scn5a基因突变还与多种其他心脏疾病有关,包括长QT综合征、心脏传导疾病和心肌病等。例如,研究表明,Scn5a基因突变与扩张型心肌病相关。此外,Scn5a基因突变还与心律失常性右室心肌病和心房停搏有关。因此,Scn5a基因突变可能在多种心脏疾病的发生发展中起着重要作用[3]。
然而,Scn5a基因突变与心律失常风险之间的关系仍然存在争议。一些研究表明,Scn5a基因突变的患者比没有突变的患者的室颤和晕厥发生率更高。然而,另一些研究表明,Scn5a基因突变的患者与没有突变的患者的室颤和晕厥发生率相似[4]。因此,Scn5a基因突变与心律失常风险之间的关系需要进一步的研究来阐明。
除了Scn5a基因突变,Scn5a基因的表达也可能受到其他因素的影响。例如,研究表明,Scn5a基因的表达受到多种顺式调控元件(CREs)的调控,这些CREs的变异可能影响Scn5a基因的表达,进而影响心脏电生理和QT间期[6]。因此,Scn5a基因的表达可能受到多种因素的调控,包括基因突变、顺式调控元件变异和环境因素等。
综上所述,Scn5a基因及其编码的蛋白NaV1.5在心脏电生理和心脏疾病的发生发展中起着重要作用。Scn5a基因突变与多种心脏疾病有关,包括Brugada综合征、长QT综合征、传导疾病和心肌病等。Scn5a基因突变可能是Brugada综合征患者心律失常风险的一个重要预测因素,但其与心律失常风险之间的关系仍然存在争议。此外,Scn5a基因的表达可能受到多种因素的调控,包括基因突变、顺式调控元件变异和环境因素等。进一步研究Scn5a基因及其编码蛋白的功能和调控机制,有助于我们更好地理解心脏电生理和心脏疾病的发生发展机制,为心脏疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Doundoulakis, Ioannis, Pannone, Luigi, Chiotis, Sotirios, Chierchia, Gian Battista, de Asmundis, Carlo. 2024. SCN5A gene variants and arrhythmic risk in Brugada syndrome: An updated systematic review and meta-analysis. In Heart rhythm, 21, 1987-1997. doi:10.1016/j.hrthm.2024.04.047. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38614189/
2. Deica, Andreea Valentina, Paduraru, Livia Florentina, Paduraru, Dan Nicolae, Andronic, Octavian. 2022. The SCN5A Gene Is a Predictor of Phenotype Severity in Brugada Syndrome: A Comprehensive Literature Review. In Medical principles and practice : international journal of the Kuwait University, Health Science Centre, 32, 1-8. doi:10.1159/000528375. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36446338/
3. Zaklyazminskaya, Elena, Dzemeshkevich, Sergei. 2016. The role of mutations in the SCN5A gene in cardiomyopathies. In Biochimica et biophysica acta, 1863, 1799-805. doi:10.1016/j.bbamcr.2016.02.014. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26916278/
4. Raharjo, Sunu Budhi, Maulana, Rido, Maghfirah, Irma, Hanafy, Dicky A, Yuniadi, Yoga. 2018. SCN5A gene mutations and the risk of ventricular fibrillation and syncope in Brugada syndrome patients: A meta-analysis. In Journal of arrhythmia, 34, 473-477. doi:10.1002/joa3.12097. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30327691/
5. Veerman, Christiaan C, Wilde, Arthur A M, Lodder, Elisabeth M. 2015. The cardiac sodium channel gene SCN5A and its gene product NaV1.5: Role in physiology and pathophysiology. In Gene, 573, 177-87. doi:10.1016/j.gene.2015.08.062. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26361848/
6. Kapoor, Ashish, Lee, Dongwon, Zhu, Luke, Arking, Dan E, Chakravarti, Aravinda. 2019. Multiple SCN5A variant enhancers modulate its cardiac gene expression and the QT interval. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 116, 10636-10645. doi:10.1073/pnas.1808734116. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31068470/