人类免疫缺陷病毒I型(HIV-1)感染者通常并发全身性疼痛综合症,然而涉及的分子机制并不清楚。HIV-1转录反式激活因子Tat蛋白在中枢神经系统疾病中发挥重要作用。HIV-1 Tat全长结构中有一个关键的螺旋结构,已知含有螺旋结构的蛋白可以通过调控钠通道参与致痛机制。因此本文假设Tat螺旋结构样多肽参与HIV-1患者疼痛的发生发展过程。通过对SD大鼠足底中心注射HIV-1 Tat螺旋结构所在的(49-57)及(48-59)两样多肽溶液进行行为检测,并采用单细胞膜片钳技术探究以上两样多肽对钠离子通道的调制作用,主要结果如下:1.HIV-1的Tat样多肽具有急性致痛、致炎的作用通过在SD大鼠右后足分别注射50、150、450或600μg剂量的HIV-1 Tat(49-57)样多肽或HIV-1 Tat(48-59)样多肽建立炎性疼痛模型。检测注射不同剂量的Tat样多肽后2 h内的大鼠自发痛、机械痛的痛敏反应以及引发大鼠右后足炎性反应的肿胀程度。结果显示,HIV-1 Tat(49-57)及(48-59)两样多肽均具有诱发大鼠局部疼痛的作用并能引发炎症。此结果与相关报道的全长HIV-1 Tat转基因小鼠存在从第四周开始的缩足阈值显著降低的作用相符。因此,本文推测HIV-1 Tat(49-57)以及(48-59)两样多肽可能是Tat蛋白引发炎性疼痛作用的重要结构区域。2.HIV-1 Tat样多肽具有增大细胞Na~+峰值电流的作用采用电生理膜片钳技术,记录HEK293T细胞和ND7/23细胞胞外加入HIV-1 Tat(49-57)以及(48-59)两样多肽溶液后15 min时间范围内的钠电流变化效应。结果显示,HIV-1 Tat(49-57)以及(48-59)两样多肽均会增大HEK293T和ND7/23细胞的峰值电流。HIV-1 Tat(49-57)样多肽具有剂量依赖性的增大ND7/23细胞中全Na~+峰值电流的作用。Tat(49-57)样多肽还显著易化了ND7/23细胞全Na~+电流的激活。100 nM Tat(49-57)样多肽具有易化HEK293T细胞电流的激活作用。Tat(48-59)样多肽具有显著延缓ND7/23细胞的全Na~+电流的失活作用。这些结果与Tat全长蛋白对肠神经元的全Na~+电流大小的调制作用基本相符。对此,本文推测Tat蛋白中的螺旋结构是Tat全长蛋白调控Na~+通道作用机制中的重要功能元件。Tat(49-57)、Tat(48-59)两样多肽均具有和全长Tat蛋白相似的调节细胞Na~+电流的作用。通过动物行为学检测,HIV-1 Tat(49-57)及(48-59)两样多肽均具有引发大鼠炎性疼痛的作用,与全长Tat蛋白引发疼痛的报道结果基本相符。因此,本文认为HIV-1 Tat全长中关键的螺旋结构是Tat蛋白调控Na~+电流和引发疼痛的作用机制中的关键结构区域。此研究结果对于HIV-1 Tat病毒蛋白及其它病毒蛋白的深入研究,改善或解决艾滋病患者存在的疼痛问题,甚至是为治疗艾滋病引发的一系列中枢神经系统等相关疾病提供新的诊疗思路。