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背景SCN10A基因编码的钠离子通道Nav1.8主要表达在背根神经节(Dorsal root ganglion, DRG)神经元,其生理和功能特性决定了Nav1.8通道能显著影响DRG神经元的兴奋性,进而影响人体疼痛敏感性。近年来,陆续有研究发现在特殊的疼痛相关疾病小纤维神经病变患者中存在罕见SCN10A基因突变,并且这些罕见突变可以影响DRG神经元的功能,从而引发患者剧烈疼痛的临床表现。然而,SCN10A基因对一般人群疼痛敏感性的影响作用尚不清楚,在一般人群至今尚无引起疼痛敏感性变化的SCN10A基因多态性位点发现,本研究旨在探索伴随错义突变的SCN10A基因单核苷酸多态性位点(Single nucleotide polymorphism, SNP)对一般人群疼痛敏感性的影响,并通过细胞电压钳和电流钳实验,验证在人群疼痛敏感性调节中起阳性作用的SCN10A基因SNP位点对DRG神经元电生理功能影响的具体机制。方法1.最初探索样本研究,本研究纳入508例健康在校大学生志愿者检测其实验性疼痛敏感性包括机械性疼痛刺激(钝压痛觉阈值,D-PPT和钝压耐痛阈值,D-PTO;锐压痛觉阈值,SPPT和锐压耐痛阈值,SPTO;刺痛觉阈值,QPT)和热痛刺激(热辐射疼痛反应阈值,WLT),同时我们采集受试者血样,并且基于已报道的可能引起功能改变的SNP位点和NCBI数据库中伴随氨基酸错义突变且等位基因频率大于0.05选择SCN10A基因SNP位点,提取受试者血液基因组DNA进行SNP分型检测,然后分析SCN10A基因SNP位点与该最初探索样本受试者疼痛敏感性的关联。2.复制验证样本研究,本研究纳入1025例女性妇科病人受试者作为复制验证样本,以此验证在最初探索样本中与受试者疼痛敏感性显著关联的SCN10A基因SNP位点,因为最初探索样本中仅机械性疼痛感觉阈值被发现与SCN10A基因SNP位点有显著关联,在复制验证样本中我们仅检测了受试者机械性疼痛感觉阈值(D-PPT, D-PTO, SPPT, SPTO, QPT),然后采集受试者血样同上步骤进行SNP分型检测和基因关联分析。3. SCN10A基因SNP位点功能验证研究,选取对上述人群疼痛敏感性影响有确定意义的SCN10A基因SNP位点rs6795970(G>A,伴随1073号位置氨基酸Ala变化为Val)进行基因定点突变,然后分别将携带该野生型质粒Nav1.8-Ala 1073及突变型质粒Nav1.8-Val1073通过电转的方式导入SCN10A基因敲出的老鼠DRG神经元细胞中,再提取DRG神经元分别进行电压钳和电流钳实验进行电生理功能检测,比较其电生理功能参数差异,以此验证SCN10A基因SNP位点rs6795970对DRG神经元电生理功能影响的具体机制。结果1.在最初验证样本中,共有496例受试者和5个SCN10A基因SNP位点纳入最后分析,结果显示携带SCN10A基因多态性位点rs6795970突变型纯合子的个体机械性疼痛感觉阈值D-PPT (P<0.05)和D-PTO (P<0.05)显著大于杂合子和野生型纯合子,其他类型机械性疼痛感觉阈值差异尽管不显著但趋势跟D-PPT和D-PTO相似；另外rs12632942位点野生型纯合子个体机械性疼痛感觉阈值D-PPT (P<0.05)和D-PTO (P<0.05)显著大于杂合子和野生型纯合子；其余SCN10A基因SNP位点没有发现与实验性疼痛测量阈值存在显著关联(P>0.05)。2.在复制验证样本中,共有1005例女性受试者和2个SCN10A基因SNP位点即rs6795970和rs12632942被纳入最后分析,基因关联分析结果显示,仅rs6795970位点对机械性疼痛感觉阈值的影响仍然具有显著统计学意义(P<0.05),rs6795970突变型纯合子的个体5种机械性疼痛感觉阈值均显著大于杂合子和野生型纯合子,其中突变型rs6795970纯合子D-PPT和S-PPT与其他基因型个体统计学差异P值分别达到(1.7-2.4)×10-4和(7.6-7.8)×10-6。3.DRG神经元细胞电生理结果分析显示,电压钳结果中,转染突变型rs6795970位点A/A编码Nav1.8-Val 1073通道蛋白可引起通道失活时间显著小于野生型位点G/G编码的Nav1.8-Ala 1073通道蛋白(P<0.05),即突变型Nav1.8-Val 1073通道蛋白更容易失活；另外,电流钳结果中,转染突变型rs6795970位点A/A的DRG神经元发生动作电位的频率显著低于野生型位点G/G(P<0.05),即突变型Nav1.8-Val 1073通道蛋白可降低DRG神经元兴奋性。结论本研究发现并证实了SCN10A基因多杰性位点rs6795970对一般人群疼痛敏感性有显著影响,rs6795970突变位点可显著降低人群机械性疼痛敏感性,且该位点可显著影响DRG神经元电生理功能；这说明SCN10A基因位点不仅可以引起特殊疼痛疾病,还可影响一般人群疼痛敏感性,该结果可为人群疼痛敏感性预测提供参考,且该位点引起的Nav1.8通道结构变化区域可能作为疼痛干预的潜在靶点。