敲入 Kcnh2基因的兔模型：解锁长 QT 综合征 2 型、癫痫和猝死的病理奥秘

为解决缺乏能完全重现 LQT2（长 QT 综合征 2 型）患者神经心脏异常的转化模型这一问题，研究人员开展了构建 Kcnh2介导的癫痫、心电图异常和猝死兔模型的研究。结果显示该模型可重现相关表型，为机制研究、神经治疗药物开发和心脏安全性测试提供了宝贵工具。

　　在医学研究的神秘世界里，有一种被称为长 QT 综合征 2 型（Long QT Syndrome Type-2，LQT2）的疾病，它如同隐藏在人体中的定时炸弹，时刻威胁着人们的健康。LQT2 是由 KCNH2 基因功能缺失变异引起的，KCNH2 基因编码的 Kv11.1 蛋白在心脏和大脑中形成延迟整流钾通道，对维持心脏和神经细胞的正常电活动起着关键作用。一旦 KCNH2 基因出现问题，就会导致快速延迟整流钾电流（I_Kr）减少，进而引发一系列严重后果，如心律失常、癫痫发作、心源性猝死，以及癫痫患者中突然意外死亡（Sudden Unexpected Death in Epilepsy，SUDEP） 。令人担忧的是，目前并没有一种能够完全模拟 LQT2 患者神经心脏异常的转化模型，这使得深入研究 LQT2 患者癫痫和 SUDEP 高风险的机制变得困难重重，也限制了相关治疗药物的开发。

为了攻克这一难题，美国纽约州立大学上州医科大学（SUNY Upstate Medical University）等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Journal of Translational Medicine》上，为我们带来了新的希望。

研究人员采用 CRISPR-Cas9 技术，精心构建了首个 LQT2 基因敲入兔模型（K_cnh₂^(+/7bp-del)）。这个模型是通过在内源性兔 K_cnh₂基因的孔结构域引入 7 个碱基对（7bp）的缺失突变而获得的。研究过程中，研究人员运用了 RNA 测序、牛津纳米孔技术（Oxford Nanopore Technology，ONT）测序和定量 PCR（qPCR）等技术，对兔心脏和脑组织中 K_cnh₂基因的表达情况进行了深入分析；同时，通过体内视频心电图 - 脑电图（Video-ECG-EEG）信号记录和分析，来研究该模型的心脏和神经电生理特征。

研究结果令人振奋。首先，在基因和蛋白表达方面，突变的 K_cnh₂在心脏和大脑中均有表达，在 K_cnh₂^(+/7bp-del)兔中占总 K_cnh₂的 11%。与野生型（WT）兔相比，K_cnh₂^(+/7bp-del)兔的总 K_cnh₂、野生型 K_cnh₂和野生型 Kv11.1 的表达均显著降低 。

其次，心脏电生理功能研究表明，K_cnh₂^(+/7bp-del)兔的心电图（ECG）呈现出与人类 LQT2 患者相似的特征，如 T 波形态异常，表现为广泛分裂、有切迹且延长。此外，心率校正后的复极指标，包括 QT_c、JT_ec和 JT_pc，均显著延长，这意味着心脏心室复极时间明显延长，增加了心律失常的风险 。

在神经电生理方面，研究人员通过对 EEG 记录的仔细分析发现，K_cnh₂^(+/7bp-del)兔出现自发性癫痫样活动和临床癫痫发作的概率显著增加。在 37 只 K_cnh₂^(+/7bp-del)兔中，有 7 只出现了相关症状，而 68 只 WT 兔中仅有 1 只出现。并且，这些癫痫样活动和发作主要集中在幼年兔（2 - 8 周龄） 。

更为重要的是，K_cnh₂^(+/7bp-del)兔的猝死发生率大幅上升，是 WT 兔的 13 倍。研究人员详细记录了多例猝死案例，其中部分兔子是由于癫痫持续状态导致的猝死，表现为癫痫发作后出现严重的心律失常，如房室传导阻滞、心室停搏等；还有部分兔子是心源性猝死，可能与应激等因素诱发的心律失常有关 。

研究结论和讨论部分指出，该研究成功构建了首个 K_cnh₂介导的 LQT2 转化模型，全面地描述了 K_cnh₂^(+/7bp-del)兔的分子、生化和体内神经心脏表型，这些表型与 LQT2 患者的心脏和神经元病理以及猝死情况高度相似。与其他细胞或啮齿动物模型相比，K_cnh₂^(+/7bp-del)兔模型更具转化相关性，能够为研究 LQT2 患者猝死和 SUDEP 的机制提供有力支持，也为开发新型治疗方法和进行心脏安全性药物测试提供了有价值的模型。然而，该研究也存在一些局限性，例如 RNAseq 实验依赖的基因组组装版本较旧，影响了分析结果；蛋白表征使用的抗体无法检测突变的 Kv11.1 等。但这些不足也为后续研究指明了方向。总之，这项研究为 LQT2 相关疾病的研究开辟了新的道路，具有重要的科学意义和临床应用价值。