核因子κB/孕烷X受体信号通路对癫痫脑P糖蛋白表达的影响

The main course of drug-resistant epilepsy is the over-expression of P-glycoprotein (P-gp) encoded by multidrug resistance gene 1 (mdr1). Inhibition P-gp overexpression in the brain will be a new a clinical target in drug-refractory epilepsy. We previously found that the activity of NF-κB, one essential factor in inflammatory response could influence P-gp expression in epilepsy brain, and the inhibition of NF-κB activity could reduce the P-gp expression. Pregnane X receptor (PXR) is one of the most important nuclear receptors in the metabolism and transport of drugs and exogenous substances in vivo. The previous study had confirmed that the activity of PXR was closely with the inflammatory NF-κB signaling pathway. However, there have been no studies conducted to determine whether inhibition of PXR activity could reduce P-gp expression in epileptic brain through its inhibition of NF-κB activation. The present project is aimed to explore whether regulating NF-κB/PXR signaling pathways could reduce P-gp expression in brain to reverse the pharmacoresistance of epilepsy, especially for the clinical treatment of epilepsy and provide a theoretical basis for drug-resistant epilepsy.

脑内多药耐药基因1（mdr1）编码的P-糖蛋白（P-gp）过表达是导致癫痫患者耐药的主要原因之一，抑制癫痫脑P-gp过表达是未来临床治疗耐药性癫痫主要方向之一。我们先前研究发现，癫痫鼠P-gp过表达与脑组织炎症反应中一关键因子——核转录因子-κB（NF-κB）炎性通路高度激活有关，抑制NF-κB活性能够下调癫痫脑内P-gp表达。孕烷X受体（PXR）是体内药物及外源性物质转运代谢一重要核受体，既往研究证实，其活性与NF-κB炎性信号通路密切相关，然而是否可以通过抑制PXR活性，继而能够干预NF-κB炎性通路，达到阻止癫痫脑P-gp过表达，抑制癫痫耐药发生的目的？从而改善耐药性癫痫患者的预后，目前均未见相关报道。本课题旨在探讨能否通过调控脑内NF-κB/PXR信号通路降低癫痫脑P-gp表达，从而实现抑制癫痫耐药发生，为临床治疗癫痫特别是耐药性癫痫提供理论基础。

脑内多药耐药基因1（MDR1）编码的P-糖蛋白（P-gp）过表达是耐药性癫痫（DRE）发生的重要原因之一。我们先前研究发现，脑组织炎症反应中的关键因子—核转录因子-κB（NF-κB）通路激活能够促使癫痫脑内P-gp过表达。孕烷X受体（PXR）是体内影响药物及其他外源性物质转运代谢的重要核受体，其活性与NF-κB炎性信号通路密切相关。因此本课题通过癫痫动物模型和体外细胞学实验两部分内容，探讨能否通过调控脑内PXR/NF-κB信号通路，从而降低癫痫脑P-gp表达，为临床治疗癫痫特别是DRE提供理论基础。结果发现在癫痫大鼠急性发作期抑制NF-κB活性可降低脑P-gp及其编码基因mdr1a mRNA表达，同时可减轻急性发作期脑组织炎症反应，与急性癫痫发作模型组脑（IL-1β=49.7±2.6 ng/L，IL-6=28.7+7.2 ng/L，TNF-α=42.8±2.4 ng/L)相比，抑制NF-κB活性后癫痫组脑组织中炎性细胞因子浓度(IL-1β=31.1±2.3 ng/L，IL-6=16.1+8.2 ng/L，TNF-α=28.2±3.0 ng/L）均降低（P<0.05）；慢性期癫痫脑组织与外周循环系统均存在炎症反应，频繁癫痫发作与服用CBZ均能够诱导慢性癫痫鼠脑P-gp高表达；抑制PXR活性，可降低癫痫发作和CBZ所诱导的慢性癫痫大鼠脑内P-gp高表达，而抑制癫痫慢性期炎性反应对P-gp表达未见明显影响，结果提示癫痫发作慢性期脑耐药蛋表达升高，可能受PXR表达调控。体外部分实验显示：100 μmol/L 谷氨酸（Glu）模拟癫痫组的小鼠脑微血管内皮细胞（bEnd.3细胞）PXR和P-gp蛋白表达最高，且在 Glu处理 30 min时P-gp蛋白表达最高，而PXR蛋白表达最高为处理60 min时间点，随后二者表达均降低；与Scramble+Glu组相比，siRNA PXR+Glu组PXR被敲低了约38%，P-gp蛋白表达量下调了约43%，P-gp mRNA水平下调了约60%（P<0.05）。本研究提示：DRE的形成可能与PXR代谢通路和NF-κB炎性通路共同调节所致，两大系统分别主导DRE急性期和慢性期癫痫脑P-gp高表达，参与了癫痫不同病程阶段耐药的发生。