VEGF-C/VEGFR-3信号通路在大脑皮质发育障碍病理发生中的作用及机制研究

皮质发育障碍（MCD）是儿童药物难治性癫痫的重要病因，已证实异构神经元是MCD的病理核心成分，但其发生机制尚不清楚。血管内皮生长因子-C(VEGF-C)是公认的淋巴系统发生调节因子，由于脑内淋巴系统缺如，既往少有研究关注VEGF-C在神经系统疾病中的作用。我们前期发现VEGF-C及其受体VEGFR-3特征性地高表达于异构神经元，结合脑室下区（SVZ）神经祖细胞不断迁移至MCD脑区这一现象以及VEGF-C在神经系统发挥重要生物学功能的新发现，我们推测：①VEGF-C通路促进SVZ神经祖细胞增殖，并向MCD脑区迁移形成异构神经元；②异构神经元通过VEGF-C通路延缓细胞凋亡，增强生存能力。为此，本课题拟以异构神经元为切入点，利用临床MCD标本和动物模型，采用脑片培养、RNAi等技术，从细胞和分子水平探讨VEGF-C信号通路调控MCD病理发生的机制，为进一步深入揭示MCD的发病机制提供新的线索。

皮质发育障碍（MCD）是儿童药物难治性癫痫的重要病因，已证实异构神经元是MCD 的病理核心成分，但其发生机制尚不清楚。本课题组前期发现脑发育晚期（围产期）室管膜下区神经前体细胞(SVZ-NPCs) 向大脑皮质迁移时发生迁移障碍，大量异常细胞（异构神经元）异位分布，最终形成大脑皮质发育障碍，揭示了SVZ-NPCs是MCD异构神经元重要的来源。结合VEGF-C 及其受体VEGFR-3 特征性地高表达于SVZ-NPCs及异构神经元的预实验结果，以及VEGF-C在神经系统发挥重要生物学功能的新进展，在青年基金项目中，我们提出“VEGF-C 通过促进SVZ-NPCs增殖，抑制异构神经元凋亡参与MCD病理发生”的假说。. 按照课题研究计划，目前已证实：①人及大鼠MCD组织中VEGF-C及其受体VEGFR-2,VEGFR-3表达显著上调，且特征性地高表达于异构神经元及反应型星型胶质细胞；②VEGF-C通路通过激活Akt-1、ERK信号诱导室管膜下区神经前体/祖细胞（SVZ-NPCs）原位增殖、迁移形成异构神经元；并激活Akt-1/Bad通路抑制异构神经元凋亡；③骨形成蛋白4(BMP-4) 及其受体mRNA 及蛋白水平在MCD中较CTX 表达明显减低。具体地，BMP-4强表达于GNs、DNs和反应性星形胶质细胞，而在形态正常的神经元上表达减弱；④IL-2及其受体在MCD中的表达显著上调，且与MCD病理程度密切相关；⑤MCD活体脑片结果表明MCD大鼠异构神经元可产生动作电位，但动作电位形态各异，峰率适应性降低或消失，提示其电生理功能发育不完善；异构神经元中可记录到evoked-EPSC，但电流形态明显发生改变，通道电流成分混杂，电流面积明显增加；MCD异构神经元中NMDA/AMPA受体介导电流的比率显著上调，表明异构神经元中NMDA受体功能上调。⑥VEGF-C对NMDA受体产生协同作用，主要是由VEGFR-2受体介导的；⑦建立MCD脑片体外培养模型，发现VEGF-C促进细胞增殖。. 通过本项目基本阐明了VEGF-C在MCD病理发生中的作用，并初步探索了VEGF-C在MCD致痫性中的重要作用。目前本项目发表基金标注文章8篇，其中SCI论文7篇，2篇以杂志封面文章形式发表；培养研究生3名；依托本项目，课题组获得2013年度国家自然科学基金“青年-面上”连续资助。.