本项目针对不明原因夜间睡眠中猝死（SUNDS）开展了心脏钠离子通道及其相关作用蛋白（ChIPs）结构及功能变异的系列研究，较深入探索了此类猝死的分子病理学和细胞电生理学机制。利用丰富的SUNDS病例资源，我们开展了心脏钠离子通道α亚基（SCN5A）及其ChIPs（β亚基β1-β4、GPD1L、SNTA1、CAV3、MOG1等）基因、心脏K+通道及其ChIPs（KCNQ1、KCNE1、KCNE2、KCNH2）基因的分子遗传学研究，发现了10个SCN5A突变体（已报道的突变V95I、2例R121Q、R367H、R1512W、V1098L，新发现的突变R513H、D870H、V1202M、V1764D、S1937F），6个β亚基突变体（3例新发现的变异SCN1B-V138I，2例已报道的变异SCN1B-T189M，1例新发现的变异SCN3B- A195T），2个新发现的心脏K+通道及其ChIPs突变体（1例KCNE1- F54V，1例KCNE2-终止密码子突变)。上述系列研究首次建立起中国人SUNDS心脏离子通道分子病变谱，从分子病理学角度阐明了约15%的SUNDS的分子病因。在离子通道功能研究中，我们探索了R1512W、R680H-S1103Y、R222Q、I1835T等钠通道突变体的功能，阐明了其致病的分子电生理学机制。我们发现猝死相关的长QT综合征（LQTS）易感基因SNTA1突变A257G与多态P74L共同广泛存在于人群并发生功能性相互作用，即P74L可逆转A257G引起的钠通道峰值电流的异常增高，从而首次证实了ChIPs的多态对钠通道功能的关键调节作用。猝死及第9型LQTS致病基因Cav3导致晚钠流增高的机制一直未明，本研究成功地证明了心肌内存在SCN5A-SNTA1-nNOS-Cav3功能复合物，并发现突变体F97C可解除Cav3对nNOS活性抑制，导致SCN5A的S-nitrosylation水平增高、晚钠电流病理性增高的分子电生理学机制，在国际上首次阐明了Cav3对心脏钠通道的重要抑制性调节机制。本研究建立起中国人SUNDS的离子通道及其ChIPs结构和功能变异的首个数据资源库，为下一步精准解析SUNDS的发生机制奠定了坚实基础；同时，为法医学领域SUNDS的分子病理学死因诊断及临床上高危潜在SUNDS患者的早期识别和危险分层研究提供了科学依据。