电压门控钠离子通道（Nav）是介导生物电信号的核心跨膜蛋白，广泛参与神经递质释放、肌肉收缩、激素分泌以及外界刺激感知等关键生理过程。
一旦功能异常，可能引发癫痫、心律失常、持续性疼痛等疾病。
目前，科研人员已在人类 9 种 Nav蛋白中鉴定出逾千个致病突变。
Nav 同时也是局部麻醉药、抗癫痫药等多类临床药物的靶点，这些药物通过选择性结合通道特定构象状态来发挥作用【1-3】。
Nav 作为细胞膜上的 “分子闸门”，其电压传感结构域（VSD）可敏锐感知膜电位变化，通过构象重排打开钠离子内流闸门，进而触发并传导电信号；而通道开放后数毫秒内的快速失活机制（fast inactivation），是维持动作电位 “全或无” 特性与单向传导的分子基础，为相关生理过程提供精准时空调控。
但该开放态因持续时间极短，其结构解析颇具挑战【4,5】。
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2026年1月25日，@深圳医学科学院 颜宁/黄健/范潇团队联合@北京大学 宋晨团队在Vita杂志上发表了题为Open-state structure of veratridine-activated human Nav1.7 reveals the molecular choreography of fast inactivation的文章。
文章通过冷冻电镜技术首次解析了人源电压门控钠离子通道Nav1.7在开放状态下的精细三维结构，为揭示其快速失活门控机制提供了缺失的关键证据。
为解决开放态钠通道结构解析的难题，研究团队巧用关键工具——以百合科植物来源的脂溶性神经毒素藜芦定（Veratridine） 为工具，利用其独特门控特性，成功“锁定”了处于开放态的钠通道分子，并结合冷冻电镜技术精准解析处开放构象的高分辨率三维结构。
这一突破不仅首次揭开了钠通道开放态的“真面目”，更为深入理解其工作机制、推动相关疾病药物研发提供了至关重要的结构支撑。
事实上，获取Nav1.7等钠通道开放态的高分辨率结构，意义远超单纯的结构解析。它不仅能帮助科研人员从原子层面，系统拆解钠通道的工作原理与快速失活的分子机制，还能为精准解读大量致病突变引发的功能缺陷，提供坚实的结构支撑。
更值得关注的是，这一开放态结构还为药物研发带来了新突破——它提供了前所未有的精确结构模板，有助于科研人员设计、优化出更具针对性的新一代钠通道调控药物。这类药物能靶向通道特定功能状态，兼具更高选择性与更低副作用，对神经系统疾病、心血管疾病及慢性疼痛等重大疾病的药物研发，兼具重要理论价值与临床应用潜力。
值得一提的是，该论文此前已于2025年11月18日作为001号文章在国内生物医学预印本平台“浪淘沙”（http://t.cn/AXqDFYvY）上发布，“浪淘沙”预印本平台目前已发布62篇研究论文。
深圳医学科学院创始院长、深圳湾实验室主任颜宁、深圳医学科学院特聘研究员黄健、深圳医学科学院特聘研究员范潇、北京大学定量生物学中心宋晨研究员为本文的共同通讯作者。
深圳医学科学院特聘研究员范潇、清华大学生命科学学院陈姣凤博士、北京大学定量生物学中心薛凌峰博士为本文的共同第一作者。清华大学生命科学学院王欢博士、吴童博士、副研究员靳雪芹及深圳医学科学院副研究员黄晓爽、博士生陆方舟为研究工作做出重要贡献。
原文链接：http://t.cn/AXqDFYvT制
参考文献
[1] Woolf, C. J., & Mannion, R. J. Neuropathic pain: aetiology, symptoms, mechanisms, and management. Lancet, 353, 1959-1964 (1999).[2] Catterall, W. A. Sodium channels, inherited epilepsy, and antiepileptic drugs. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol.54, 317-338 (2014).[3] Huang, W., Liu, M., Yan, S. F., & Yan, N. Structure-based assessment of disease-related mutations in human voltage-gated sodium channels. Protein Cell8, 401-438. (2017).[4]Hille, B. Ion channels of excitable membranes, 3rd edition. Sinauer, (2001)[5]Huang, J., Pan, X., & Yan, N. Structural biology and molecular pharmacology of voltage-gated ion channels. Nat. Rev. Mol. Cell Biol.25, 904-925 (2024).
