白介素17A在癫痫发生中的作用及其机制研究

Epilepsy is a chronic neurologic disorder in which immunological factors are thought to play a crucial role. IL-17A has been characterized as a pleiotropic inflammatory cytokine, and plays a pathological role in the development of inflammatory diseases and correlates with disease severity.Our study report the first clinical evidence for elevated IL-17A levels in the peripheral blood and CNS in epilepsy patients and demonstrated the expression of IL-17R in the temporal lobe of epilepsy patient. We further showed that IL-17A level is an independent factor of seizure severity. Our findings cast a light on a new therapeutically potential of IL-17A in epilepsy..Therefore, we will explore the effect and pathway of IL-17A in epilepsy based on our results. First, we will compare the seizure severity, destruction of blood-brain barrier and dynamic change of IL-17A levels in pilocarpine model with IL-17 receptor knockout mice and wild-type mice to identify the possible role of IL-17A in the development and progression of epilepsy. We will also explore the changes of neuronal discharge and corresponding receptor pathway changes after blocking IL-17A pathway by RNA interference on cultured hippocampal slices to study the possible pathway of IL-17A. Then,we will use protein transduction domains to translocate IL-17R across the plasma membrane of neuron cells into cytoplasm, to look for a new immunological direction for the strategy of seizure control.Our findings cast a light on a new therapeutically potential in epilepsy.

免疫异常在癫痫发生发展中的作用日益受到重视。白介素17A（IL-17A）是新发现的高效促炎因子，可促进自身免疫系统疾病的发生和发展。我们前期研究发现，癫痫患者外周血PBMC分泌IL-17A水平是癫痫发作严重程度的独立危险因素，并发现颞叶癫痫患者脑组织中有IL-17受体表达，表明IL-17A在癫痫发病中可能发挥了重要的作用。在前期研究的基础上，我们将进一步比较IL-17受体敲除小鼠和野生型小鼠在匹鲁卡品致痫后癫痫的发作严重程度、血脑屏障破坏情况及IL-17A动态变化，探讨IL-17A在癫痫发病中的作用；采用海马脑片培养，给予RNA干扰，分析阻断IL-17A通路对神经元放电的影响以及相应受体通路变化，阐明IL-17A在癫痫发生发展的途径。在此基础上，采用蛋白转导技术将IL-17受体抗体导入神经细胞，评估治疗癫痫新的免疫学治疗途径可行性。本项目的实施有望建立治疗癫痫新的免疫学途径。

白介素17A是由Th17 细胞分泌的新型炎症因子，在多发性硬化等免疫介导性疾病中发挥重要作用。其在癫痫中的作用仍缺少深入阐述。本项目在前期研究的基础上进一步阐明白介素17A通过Src激酶对癫痫后血脑屏障破坏的作用。1. 本研究检测了癫痫患者血清及脑脊液IL-17A浓度。结果显示癫痫患者血清IL-17A浓度是癫痫患者发作严重程度的独立危险因素。脑脊液IL-17A浓度在发作期较发作间歇期显著增高。2. 在氯化锂匹罗卡品诱导的大鼠癫痫持续状态模型中血脑屏障破坏、紧密连接蛋白下调与癫痫严重程度显著相关。大鼠血清IL-17A在发作4小时后显著增高，与血脑屏障破坏程度一致。IL-17受体敲除(IL-17R KO)小鼠较野生型小鼠相比，匹罗卡品诱导的癫痫发作潜伏期延长、死亡率显著下降，紧密连接蛋白表达显著升高。3. 采用IL-17A干预体外培养原代脑微血管内皮细胞(BMEC)后，BMEC释放LDH增加，细胞增殖及复制能力显著下降，细胞损伤情况与IL-17A浓度呈线性相关。紧密连接蛋白claudin-5，occludin在IL-17A干预后显著下调，予以IL-17A中和抗体可拮抗其对内皮细胞的损伤作用。4. 本研究还发现VE-cadherin的磷酸化形式在癫痫发作后上调。VE-cadherin磷酸化在调控血管内皮功能及血脑屏障完整性的保持发挥重要作用，Src激酶可影响其磷酸化的形式。匹罗卡品诱导的癫痫模型中Src激酶表达显著增高。IL-17A刺激BMEC后Src激酶表达显著上调。采用Src激酶抑制剂PP1，可以显著抑制IL-17A刺激BMEC后脑血管内皮细胞损伤及紧密连接蛋白的下降。5.分别在野生型小鼠（WT）、IL-17R KO小鼠(17RKO)、野生型小鼠予以PP1抑制剂(WT+PP1)及IL-17RKO小鼠予以PP1抑制剂(17RKO+PPI)组采用匹罗卡品诱导癫痫。结果显示WT组小鼠死亡率40%，较17RKO小鼠（14%）、野生型小鼠予以PP1抑制剂（9%）及IL-17R KO小鼠（9%）予以PP1抑制剂显著增高。其中，予以PP1组小鼠死亡率显著下降及发作潜伏期明显延长。我们的研究结果显示，IL-17A通过src激酶调控VE-cadherin磷酸化水平是癫痫后血脑屏障破坏的机制之一。Src激酶抑制剂可有效拮抗IL-17A作用，提示临床可能的应用前景。