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成纤维细胞生长因子同源性因子（Fibroblast growth factor homologousfactors，即FHFs）由于不能分泌到细胞外，故属于成纤维细胞生长因子（Fibroblast growth factor，即FGF）家族中的一类特殊亚家族，共包括四个成员:FHF1-FHF4，其均可在细胞内与电压依赖性钠离子（Nav）通道相互作用并影响通道的表达和功能以及神经元的兴奋性。目前发现FHF4敲除可致小鼠共济失调，选择性敲除小鼠海马神经元上FHF2可导致小鼠学习和记忆能力减退。背根神经节（dorsal root ganglion，即DRG）神经元是痛觉传导的初级神经元，其上有多种钠通道表达，其中Nav1.7选择性表达于无髓鞘的小DRG，可通过强化阈下刺激并设定Nav1.8和Nav1.9激活开放的阈值而影响神经元兴奋性及痛觉信号传导。FHFs作为钠离子通道的一种重要调节蛋白，其对DRG上Nav通道功能调节及痛觉影响目前尚未清楚。本课题首先在DRG神经元上研究不同FHFs亚型的表达特征，进而在过表达系统中确定FHFs主要表达亚型（FHF2)对Nav1.7通道的功能影响，然后用腺病毒介导的shRNA特异性敲除大鼠DRG上的FHF2并观察其对钠通道的影响，最后利用DRG上FHF2条件性敲除小鼠观察FHF2在痛觉中的作用。电压依赖性钠离子通道不仅在可兴奋细胞中表达，也可表达于多种肿瘤细胞，包括前列腺癌细胞。钠离子通道可影响癌细胞迁移、入侵和代谢。尽管有报道称某些钠通道亚型在大鼠前列腺癌细胞中表达上调，但在正常人前列腺组织（normal human prostate，即NP）、前列腺增生患者（benignprostatic hyperplasia，即BPH）及人前列腺癌（prostatic cancer，即PC）中综合系统比较钠通道表达水平的研究尚未报道。本文拟用实时定量聚合酶链反应（real-time quantitive polymerase chain reaction，即qPCR）研究NP、BPH、PC中钠离子通道α亚基表达水平的差异，从而为前列腺癌的临床诊断及治疗提供依据。第一部分钠通道所介导的FHF2在疼痛中作用的研究目的：（1）测定FHFs在大鼠DRG神经元上的表达特征。（2）在异源性表达系统观察FHFs主要表达亚型对Nav1.7通道电流大小及门控特性的影响。（3）在小DRG神经元上观察敲低FHF2对钠通道的影响。（4）利用DRG上FHF2条件性敲除小鼠观察FHF2在痛觉中的作用。方法：（1）应用全细胞膜片钳技术观察FHF2对钠电流的影响。（2）应用实时定量PCR (quantitative RT-PCR,即qPCR)及免疫荧光染色及激光共聚焦显微镜技术定量和定位分析FHF在DRG中的表达特征。（3）应用热痛仪或Von Frey纤维刺痛针，分别测定DRG中FHF2条件性敲除小鼠的热痛阈和机械痛阈。结果：（1）FHFs家族中，FHF2亚家族在大鼠DRG中表达量最高，以FHF2U亚型为主，且主要在小直径DRG中表达。（2）在过表达系统CHO细胞中，FHF2U增大Nav1.7电流密度近一倍，激活曲线无明显变化，失活曲线向右移动，失活减慢。（3）用腺病毒携带shRNA敲除大鼠DRG上FHF2后，小直径DRG上总钠电流为零，通过免疫组化分析，可见DRG细胞膜上钠通道蛋白荧光明显降低。（4）FHF2条件性敲除小鼠与对照组比较，其热痛阈值提高，分别为11.96±0.64s和10.08±0.59s(P<0.05)，机械刺痛阈值也提高，分别为4.14±0.23g和3.27±0.24g(P<0.05)，均具有统计学差异。结论：（1）FHF2是大鼠DRG神经元中的主要表达亚型。（2）过表达FHF2U可显著增大Nav1.7电流密度，失活减慢。（3）敲除DRG神经元上FHF2可导致小直径DRG神经元中钠通道呈功能丧失的表型，且钠通道在DRG神经元细胞膜上表达降低。（4）DRG上FHF2条件性敲除小鼠的热痛及机械刺痛阈值显著提高，很可能是因为FHF2缺失导致的钠通道功能/表达受到抑制。第二部分钠通道在人前列腺癌中表达特征的研究目的：检测正常人前列腺组织（NP）、人前列腺增生组织（BPH）及人前列腺癌细胞（PC-3、LnCap）中Nav1.1-Nav1.9mRNA的表达水平方法：（1）应用qPCR技术检测钠通道各个亚型在人NP、BPH、PC-3和LnCap的表达情况。（2）应用全细胞膜片钳技术记录癌细胞钠电流。结果：（1）正常人前列腺组织中Nav1.5mRNA为主要表达亚型，BPH中以Nav1.2和Nav1.5为主要表达亚型。（2） PC-3和LnCap细胞中则以Nav1.6、Nav1.7mRNA表达占优。（3）比较以上四类细胞中Nav1.5、Nav1.6、Nav1.7mRNA表达水平发现，前列腺癌细胞（PC-3、LnCap）中Nav1.6、Nav1.7mRNA表达水平是NP和BPH的6~27倍，且在PC-3细胞中的表达量明显高于LnCap细胞（P<0.05）。（4）在PC-3细胞中可记录到TTX敏感的钠电流，但在LnCap细胞中未记录到。结论：虽然正常人前列腺组织与前列腺增生组织表达所有钠离子通道亚型，但其表达水平都很低；与之相比，人前列腺癌细胞中Nav1.6和Nav1.7表达明显上调，且在高转移性前列腺癌细胞系PC-3细胞上调最明显。此结果提示高表达的Nav1.6和Nav1.7可作为人类某些前列腺癌的临床诊断标志。