从Rho/cofilin通路探讨灵芝三萜联合外源性GM1干预对癫痫后记忆损伤突触重塑机制

There are over 10 millions of epileptic patients in China，30%～40% of them have cognitive impairment. Improving the cognitive function after seizure has become a research focus. But the occurrence mechanism of memory impairment remains unclear. It has been confirmed that the effective components of Ganoderma lucidum have the function of anti-epilepsy and protecting cerebral microenvironment, but its roles in improving the cognitive function after seizure still need to be further researched. This research will study the effect of Ganoderma Triterpene with exogenous GM1 on related factors for rat memory impairment after epilepsy (Rho GTPases/cofilin pathway, the gene expression and interaction of SYN, Ng, Cdk5, PSD-95, GAP-43, and Sema3A, the rate of LTP induction and the rate of LTD induction) with the methods of immunofluorescent, Western blot, RT-PCR, electron microscopy, gene silencing, behavior examination, electrophysiology and cerebral function detection at different levels (individual, organ, cell, molecular and gene), and reveal its mechanism of improving the cognitive function after seizure from multi levels, such as synaptic plasticity, MFS and oriented growth. To provide new idea and target for prevention and treatment of epilepsy, also provide theoretical and experimental basis for new drug development，it will have important value for improving the patients' life quality.

我国目前约有1000万以上的癫痫患者，其中30%～40%存在记忆认知障碍，改善癫痫后记忆认知已成为研究热点，然而癫痫后记忆认知障碍发生机制尚未明确。前期研究发现灵芝有效成分具有抗癫痫和保护大脑微环境的作用，但在改善癫痫后记忆认知方面的研究有待深入。本项目拟采用整体、器官、细胞、分子、基因等多层次和免疫荧光、免疫印迹、RT-PCR、电镜、RNAi与基因沉默、行为学、电生理及脑功能检测等多手段相结合的方法，研究灵芝三萜联合外源性GM1对致痫大鼠记忆认知障碍相关因素（Rho GTPases/cofilin信号通路、SYN、Ng、Cdk5、PSD-95、GAP-43和Sema3A基因表达及相互作用，LTP、LTD诱出率等）的影响，从突触重建、MFS、定向生长等多角度揭示其改善癫痫后记忆认知功能的机制，为癫痫防治提供新思路、新靶点，为新药研发提供理论与实验依据，对提高患者生活质量具有重要意义与价值。

癫痫（epilepsy）是反复发作的神经系统疾病，发病率高，发病机制复杂多样，目前尚未完全阐明，三分之一的患者发生耐药现象继而发展为难治性癫痫。癫痫的发病常会伴有其他共患病，70%~80%的慢性癫痫患者存在认知功能障碍，严重影响癫痫患者的生活质量。前期研究发现灵芝有效成分具有抗癫痫和保护大脑微环境等作用，但在改善癫痫后记忆认知方面的研究有待深入。本项目建立大鼠PTZ药物致慢性癫痫模型，分组并进行相应药物干预，通过迷宫测试及各种行为学观察等探索灵芝三萜联合外源性单唾液酸四己糖神经节苷脂（GM1）对致痫大鼠空间探索与学习记忆能力的影响。透射电镜下观察癫痫大鼠皮质、海马突触形态，计算突触数密度、突触连接带面密度，从整体、分子、基因等多层次多技术手段研究灵芝三萜联合外源性GM1对PTZ致痫大鼠记忆认知功能、海马突触结构、Rho GTPases/Cofilin信号通路中相关蛋白与基因表达的影响。实验结果显示，灵芝三萜联合外源性GM1可以一定程度提高PTZ致痫大鼠认知与学习记忆能力，改善海马神经元的形态结构，调节与改善海马组织Rho GTPases/Cofilin、Cofilin/p-Cofilin中Rho A、p-Cofilin等多项蛋白及基因表达异常，从而促进突触骨架重塑与神经定向生长，干预海马突触可塑性改变，以达到保护大脑神经元的作用。本项目共发表论文9篇，其中研究生学位论文1篇，会议论文1篇，全部为本项目第一标注。培养研究生3人，科技成果登记1项，参加国际学术论坛和全国学术会议12人次，个人及指导学生各级科研获奖10项次。本项目利用三萜类灵芝酸联合外源性GM1，从突触重建、神经定向生长再生等初步揭示其改善癫痫后记忆认知功能的可能机制，以期为癫痫防治提供新思路、新靶点，为新药研发提供理论与实验依据，具有重要意义。