利用SGZ神经再生促进小鼠颞叶癫痫慢性期海马神经构筑修复和症状改善的研究

以往的研究发现，颞叶癫痫（TLE）慢性期海马SGZ神经再生下降，下降程度与自发性癫痫发作（RSSs）的频次正相关。我们假设，促进TLE慢性期SGZ神经再生可以修复海马神经构筑、降低颗粒细胞兴奋性并改善症状。为此，课题用BDNF+FGF2和MAM分别作为增强和阻断小鼠TLE慢性期SGZ神经再生的手段，用形态学方法研究促进SGZ神经再生后新生细胞向颗粒细胞层、门区等部位的迁移、向CA3区投射、向蓝状GABA能细胞的分化、对CA3区突触量和苔藓纤维芽发的影响；C-Fos激活方法研究新生细胞的功能整合；脑片电生理实验研究颗粒细胞兴奋性的改变；蛋白、基因定量方法研究颗粒层迁移信号蛋白Reelin，GABA-A/NMDA受体的表达变化；EEG+视频监测和行为学实验研究促进TLE慢性期SGZ神经再生对RSSs发作、学习记忆障碍和抑郁症状的改善作用并分析其机制。课题将为干细胞治疗癫痫研究提供依据和新思路。

研究证实颞叶癫痫慢性期海马神经再生活动明显下降。但这一时期海马神经再生各个生物学阶段的特点还远不明确，包括颗粒细胞下层的细胞增值率、新生细胞的存活、新生细胞向神经元方向的分化，尤其是新生细胞的形态和功能的整合。课题采用BrdU和携带绿荧光蛋白的逆转录病毒标记追踪颗粒下层新生细胞，采用CA3区逆行神经束路追踪以及水迷宫任务后C-fos激活等方法，将投射到CA3区和完成功能整合的新生细胞可视化。研究发现，Pilocarpine诱导的颞叶癫痫慢性期，海马新生细胞仍可以分化为神经元并整合到局部神经网路中，而没有明显的异位迁移和形成底树突现象。而且，颞叶癫痫慢性期海马新生细胞突起生长的形态学特征与正常动物无明显差异。BrdU+ 和 Ki-67+细胞定量分析发现，这一时期颗粒细胞下层细胞增值率和新生细胞的存活能力都明显降低。研究从局部微环境和新生细胞投射脑区两个方面研究了颞叶癫痫慢性期海马神经再生下降的机制。研究结果发现，齿状回局部微环境中神经再生相关因子的下降和CA3区锥体细胞的丢失程度都可能是影响海马神经再生的重要因素。而且，CA3区细胞丢失对海马神经再生的影响并不是通过改变齿状回局部微环境实现的。上述研究提示，颞叶癫痫慢性期，海马神经再生的下降并不是由于新生细胞的分化和整合能力下降所造成的。因此，在颞叶癫痫慢性期促进海马神经再生可能会促进海马神经构筑的修复，改善疾病转归。.癫痫慢性期脑内炎症反应通过恶化神经再生微环境而影响颗粒下层细胞的增殖和存活。环氧化酶-2（COX-2）是介导脑内炎症反应的重要途径。Aspirin是经典的非选择性甾体类COX-2抑制剂，长期使用比较安全。颞叶癫痫慢性期使用Asprinin能否通过抑制脑内炎症反应改善海马神经再生尚无研究予以探究。本课题发现，颞叶癫痫慢性期应用Asprinin，剂量依赖性地促进了海马新生细胞的结构和功能整合，并且证实了这一作用是通过改善海马齿状回颗粒下层新生细胞的存活能力而实现的。而且，Asprinin可以有效减少颞叶癫痫小鼠反复性自发性癫痫发作的频率和持续时间，并明显改善了动物在Morris水迷宫任务中的表现。这些研究结果提示，Asprinin的抗炎作用可以作为改善颞叶癫痫转归的潜在策略。