中缝核-内嗅皮层5羟色胺能通路在颞叶癫痫发生机制中的作用

The effect of serotonergic system on the epileptogenesis of temporal lobe epilepsy remains unknow. Our previous studies indicated that the entorhinal cortex may be involved in the epileptogenesis during the early epileptic network. The aim of this project is to validate that the activated raphe nucleus-entorhinal cortex serotonergic pathway can inhibit epileptogenesis and the impairment of memory and depression by using amygdala-kindling model, optogenetics, multichannel microelectrode recording, electrophysiology, immunohistochemistry, western bolt and PCR. To confirm that the function of pathway depends on the 5-HT1A,5-HT2A and 5-HT3 receptors. To investigate that the effects of activation and inhibition of serotonergic pathway on 5-HT concentration, the expression of 5-HT1A receptor and 5-HTT mRNA in raphe nucleus, entorhinal cortex and hippocampus. To clarify the influence of neuron discharge in entorhinal cortex and hippocampus by the activation and inhibition of pathway. Completion of this project will help us to further clarify the role of 5-HT system in the epileptogenesis of temporal lobe epilepsy, it also to provide a scientific basis for antidepressant therap in patients with temporal lobe epilepsy in the future.

脑内5羟色胺（5-HT）能系统在颞叶癫痫发生机制中的作用不明。课题组前期研究发现在早期癫痫形成网络中内嗅皮层可能参与了颞叶癫痫的发生。本课题将采用杏仁核电点燃癫痫模型、光遗传学技术、多通道微电极记录、电生理、免疫组化、免疫印迹方法、PCR等多种技术,验证激活中缝核－内嗅皮层5-HT能通路抑制颞叶癫痫的发生以及对空间记忆和抑郁的作用，明确其作用是通过5-HT1A、5-HT2A和5-HT3受体完成，并观察通路激活和抑制后对中缝核、内嗅皮层和海马的5-HT浓度、5-HT1A受体及5羟色胺转运体mRNA的影响，了解通路激活和抑制后对内嗅皮层和海马各区神经元放电的影响。本研究的完成将有助于我们进一步明确5-HT能系统在颞叶癫痫的发生机制中的具体作用，为今后临床颞叶癫痫患者的抗抑郁治疗提供科学依据。

癫痫是严重危害人类身心健康的常见慢性脑部疾病之一，癫痫的发生发作与脑内的兴奋性和抑制性神经递质密切相关。临床上大约20%左右的癫痫患者合并抑郁，这类患者的药物治疗和手术预后更差，其共同的发生机制可能为5羟色胺（5-HT）。脑内5-HT能系统在颞叶癫痫发生机制中的作用不明。课题组前期研究发现系统性给予5-HT1A受体激动剂能抑制颞叶癫痫发生，且在早期癫痫形成网络中内嗅皮层可能参与了颞叶癫痫的发生。本课题利用海马电刺激癫痫小鼠模型，采用光遗传学技术、钙信号光纤记录、电生理等多种技术，明确抑制背侧中缝核5-羟色胺（5-HT）能神经元延缓癫痫的形成过程并减轻抑郁表现，但不影响空间学习记忆；激活背侧中缝核5-羟色胺（5-HT）能神经元或直接调控中央中缝核所有的5-HT神经元对颞叶癫痫的形成过程无作用。抑制背侧中缝核5-HT能神经元降低内嗅皮层5-HT浓度和5-HT转运体mRNA的表达，并能激活CaMKIIα阳性神经元；利用光遗传学技术激活内嗅区CaMKIIα阳性神经元抑制海马癫痫发作，抑制内嗅区CaMKIIα阳性神经元促进海马癫痫发作。利用光遗传学技术研究发现颞叶癫痫继发性全身性大发作与下托脑区特异性地存在异常去极化信号通路相关。课题组翻译并验证了适用于癫痫患者的快速有效的抑郁筛查量表（C-NDDI-E），还发现中国癫痫患者用药依从性差和抑郁焦虑症状有关，具有重要的临床应用价值。经本项目资助，已发表的英文文章共14篇。本项目的完成有助于我们进一步明确5-HT能系统在颞叶癫痫的发生机制中的具体作用，为今后临床颞叶癫痫患者的抗抑郁治疗提供科学依据。