颞叶癫痫中BDNF/TrkB通路介导的突触快速成熟机制

颞叶癫痫是影响癫痫总体预后的关键因素，造成巨大经济和社会负担，其机制不清，最近的研究提示可能与沉默突触活化有关。沉默突触具有突触结构，不具备突触功能，一定条件下发生沉默突触活化，转换为功能突触，即突触快速成熟。课题组前期实验发现与沉默突触活化相关的分子表达异常，这些异常提示沉默突触活化可能由BNDF/TrkB信号传导通路介导。本项目基于BNDF/TrkB信号传导通路探讨突触快速成熟对颞叶癫痫的影响及机制。本实验通过：1）颞叶癫痫患者和杏仁核点燃大鼠海马组织实验，2）颞叶癫痫患者和动物模型离体海马细胞实验，3）无镁离体抗癫痫药物细胞模型实验，检测BDNF/TrkB信号传导通路中关键因子BDNF、TrkB、CDC42、cAMP、CaMKII、SNP、SNAP-25mRNA和蛋白表达水平、激酶活性、形态学和电生理指标，并给与Trk拮抗剂（K252a），进一步确证其发病机制，为药物开发提供依据。

癫痫发病机制不清。突触参与癫痫发生，最近研究提示癫痫可能与沉默突触活化有关，沉默突触具有突触结构，不具备突触功能，一定条件下发生沉默突触转换为功能突触，即突触快速成熟。课题组在前期实验基础上，测BDNF/TrkB信号传导通路中关键因子BDNF、TrkB、Cdc42、cAMP、CaMKII、SYN、SNAP-25的mRNA和蛋白的表达水平、激酶活性，同时检测发现Liprin-α1,netrin-G2,insulin receptor,slit 2,talin-2, HSPBAP1、磷酸化Tau蛋白、网格蛋白，GSK-3β,细胞周期依赖的蛋白激酶（CDK5）在实验条件下观察了其过表达以及沉默表达对癫痫大鼠电生理、癫痫发作和组织病理学改变的影响。EML5 Syngr1、2、3、CDC42和及各个组别之间在耐药性癫痫患者发作之后有不同程度的表达异常。EML5 主要是在癫痫后发作6小时达到高峰，2天后EML5 Syngr1、2恢复正常。但Syngr3在发作1天后开始降低，第2天最明显，持续1周。αSNAP主要表达于神经元，在难治性癫痫患者脑组织中表达较对照组明显降低；氯化锂-匹罗卡品癫痫大鼠模型急性期αSNAP的表达与对照组相比无明显差异；而1周后，αSNAP开始下降，在慢性期（1M、2M）尤为明显；将αSNAP用慢病毒干预后，可缩短大鼠慢性自发性癫痫的潜伏时间、提高慢性自发性癫痫大鼠的比率。.点燃大鼠海马神经元胞浆和胞膜中Cdc42 均有表达。点燃后第1、3、30 、60天表达明显增强，主要见于CA1 区、CA3 区和DG 区的神经元胞浆和胞膜中。CDC42抑制剂ML141对对大鼠痫性发作的影响，发现ML141 20umol 组、50umol 组平均潜伏期较正常组和vehicle组明显延长。 . 课题组在前期实验的基础上，进行耐药性癫痫患者脑脊液和血液检测相关的关键因子Alpha-synuclein、Fibronectin、Soluble Adhesion Molecules的表达。发现其在难治性癫痫血液和脑脊液中的表达明显高于非难治性癫痫和对照组。. 课题组发现了沉默突触激活的相关因子，测定其表达量，可能早期提示耐药性癫痫的发生。