Arc在颞叶癫痫发生及认知功能损害中的作用

颞叶癫痫是难治性癫痫的代表，发病机制复杂，尚未明了。Arc是一种独特的即早基因，它不但在神经活性刺激下迅速产生，且其蛋白表达产物能移动、积聚并定位于刺激到达部位，从而使其在突触可塑性、稳态可塑性中起到核心作用。突触可塑性又是颞叶癫痫发生及认知功能损害的重要基础，但目前有关Arc在颞叶癫痫发生及认知功能损害中的作用研究尚属空白。我们的前期研究证实电点燃大鼠杏仁核可引起Arc在齿状回动态表达，提示Arc参与了颞叶癫痫突触的可塑性。本项目采用原位杂交、Western blot等技术，检测Arc在杏仁核电点燃模型中的表达；使用反义寡核苷酸、抑制剂等干预方法，探讨Arc对颞叶癫痫发生的影响，Arc与BDNF-TrKB信号通路的关系；应用迷宫作业、避暗实验、LTP等技术，探讨Arc与颞叶癫痫所致认知功能损害的关系。本项目将有助于揭示颞叶癫痫的发生基础，Arc的生物学功能，并为认知功能研究提供新的信息。

癫痫是一种神经系统常见病，严重危害人类健康，其中颞叶癫痫是难治性癫痫的代表，发病机制复杂，尚未明了。此外，岛叶作为边缘系统一个重要的结构，其起源的癫痫逐渐成为近年来癫痫研究临床的一个新的热点，并越来越引起临床癫痫外科医生的重视。Arc是一种独特的即早基因，它不但在神经活性刺激下迅速产生，且其蛋白表达产物能移动、积聚并定位于刺激到达部位，从而使其在突触可塑性、稳态可塑性中起到核心作用。我们推测：在调节突触可塑性中起到核心作用的Arc，其精细调节功能的紊乱可能在癫痫的发生、癫痫所引起的认知功能损害中起到关键作用。而在致痫早期对Arc表达的干预将有可能影响癫痫的发生。基于以上认识，本项目采用大鼠杏仁核、岛叶电刺激点燃建立颞叶及岛叶癫痫模型，以癫痫发作及行为学刺激与Arc之间的关系为核心，应用形态学、分子生物学等技术，研究Arc在电点燃癫痫模型中的表达情况；使用Arc反义寡核苷酸、阻断剂等干扰技术，探讨Arc对癫痫发生的影响，Arc与BDNF-TrkB信号通路的关系；应用行为学、电生理学技术，观测Arc与癫痫所致认知功能损害的关系。目前我们的研究显示：（1）癫痫发作可引起海马Arc mRNA表达增加；突触可塑性在癫痫中起着重要作用。（2）电点燃大鼠学习记忆功能与BDNF、TrkB 在海马中表达总变化趋势一致。BDNF、TrkB 与点燃大鼠学习记忆功能密切相关。（3）岛叶电点燃大鼠学习记忆功能及Arc在海马中表达变化趋势一致。Arc与岛叶点燃大鼠学习记忆功能密切相关。（4）Arc 表达下降，严重影响杏仁核点燃大鼠记忆保持能力及空间学习、记忆功能，Arc在杏仁核点燃大鼠学习记忆功能中起重要作用。