BDNF/TRPC通路在局灶性皮质发育不良发生中的作用及其机制研究

局灶性皮质发育不良(FCD)是难治性癫痫的重要病因。本课题组前期的研究提示神经前体细胞(NPCs)异常迁移分化和突触重塑是FCD发生的关键环节，但其调控机制尚不清楚。文献报道脑源性神经营养因子（BDNF）在FCD异常表达，且BDNF可通过TRPC调节神经元生长锥的延伸，在NPCs的迁移过程中发挥重要作用。我们研究发现TRPC亚型在FCD病灶内表达上调，且特异高表达于与FCD癫痫发作程度相关的异构神经元。据此我们推测BDNF/TRPC通路通过调控NPCs向FCD致痫灶迁移分化及突触重塑过程，在FCD癫痫发生中发挥重要作用。本项目以FCD临床标本和动物模型为研究对象，探讨BDNF/TRPC对NPCs向FCD致痫灶迁移分化的调控作用；以及对NPCs子代细胞分泌、突触传递及兴奋性的影响，明确BDNF/TRPC调控NPCs参与FCD癫痫发生的方式，揭示FCD癫痫发生的新机制，为临床防治提供理论依据。

本项目综合运用形态学、分子生物学、神经电生理、细胞培养、RNAi等技术，研究了：① TRPC受体亚型、TRPV1受体在FCD皮质致痫灶、TSC皮质致痫灶中的表达情况及细胞定位；② TRPC、TRPV1等潜在的内源性刺激因子BDNF、IL-17等在FCD皮质致痫灶中的表达情况及细胞定位；③ 我们成功建立了FCD皮质冰冻损伤大鼠和小鼠动物模型，分别利用DiI、GFP等荧光探针/分子对动物模型SVZ-NPCs进行了标记，证实SVZ-NPCs向皮质损伤灶迁移分化的过程；④ 对皮质损伤灶中SVZ-NPCs来源的细胞进行电生理鉴定，初步证实研究了SVZ-NPCs来源的细胞参与皮质损伤灶致痫过程；⑤ TRPC受体亚型在冰冻损伤模型皮质损伤灶中的表达情况，初步证实TRPC5参与调节SVZ-NPCs向皮质损伤灶迁移过程；⑥ 利用细胞培养、基因转染等技术，我们成功构建GFP标记的SVZ-NPCs细胞，并通过RNAi等技术获得TRPC6-/--SVZ-NPCs （EGFP标记）细胞，为后续研究奠定了基础。研究结果显示，TRPC3、TRPC5、TRPC6以及TRPV1等的mRNA、蛋白表达水平在FCD、TSC皮质致痫灶表达上调，而且特异性强表达于与癫痫发作程度密切相关的“异构神经元”。另一方面，TRP通道潜在的内源性刺激因子BDNF、IL-17在FCD、TSC皮质致痫灶表达增高。初步的相关性分析显示，上述因子或受体的表达上调程度与临床癫痫发作程度具有一定的相关性。基于动物模型的研究使我们成功地观察到了SVZ区NPCs向微脑回畸形结构内部及其周围皮层迁移的过程，这进一步验证了SVZ区NPCs参与FCD病灶形成的推断。而且，迁移至微脑回畸形局部的SVZ-NPCs分化为胶质细胞和神经元，并且能和周围细胞形成突触联系，这提示在皮质致痫灶中，SVZ区NPCs来源的细胞具有影响局部神经环路兴奋性的形态和功能基础。初步研究显示，通过工具药物阻断TRPC5受体激活，可抑制SVZ-NPCs向皮质损伤灶的迁移。通过上述研究，初步为“TRPC通路参与FCD的发生与癫痫点燃过程”的推测提供了形态学和功能学的实验证据。研究成果以论著形式发表论文10篇，其中SCI论文7篇，中文论文3篇。参与国内、国际学术会议交流研究成果，作会议发言2次。协助培养硕士研究生1名，博士研究生3名。