氯离子共转运体KCC2在癫痫形成中的调控机制

GABA抑制效率的降低与癫痫形成密切相关，而GABA受体作为氯离子通道是受细胞膜上氯离子共转运体KCC2调控的胞内氯离子稳态来决定其抑制效率。这种稳态的打破将诱发神经元异常兴奋致癫痫发作。我们前期研究发现BDNF-TrkB通路的激活参与了癫痫的形成，而此通路的激活将通过胞内信号分子调控KCC2表达导致GABA抑制效率的降低。.因此，本项目拟运用膜片钳电生理、分子生物学、免疫组化和激光共聚焦等技术阐明：1) 氯离子共转运体KCC2表达与功能异常是癫痫发生的重要因素；2） KCC2与GABA受体在痫性刺激下的协同调控使GABA抑制效率降低是癫痫发生的重要机制；3) BDNF-TrkB下游包括PLCγ/Shc在内的分子信号转导通路是痫性刺激诱导KCC2异常的胞内调控机理。.本项目的完成将揭示一个全新的氯离子共转运体KCC2介导的癫痫形成发病机制，为抗癫痫新药开发和临床治疗提供新的的靶点和方向。

GABAA受体介导的抑制性效应在成年中枢神经系统中依赖于神经元膜上特异表达的钾氯共转运体KCC2维持的胞内氯离子稳态的, er GABA受体的抑制作用在癫痫发生发展中起了关键作用。 然而KCC2在癫痫发生发展中的作用还不是很清晰。在此课题研究中，我们的研究发现海马神经元质膜上的KCC2与GABA受体不仅存在偶联共存关系，并且在癫痫发生中二者的共同显著下调是早于癫痫大发作行为的发生的。功能研究也发现KCC2泵出胞内氯离子的效率以及GABA受体的抑制效率也都是发生在癫痫大发作之前。从而这些结果提示了癫痫进程中GABA受体表达与功能的下调是通过减少膜上KCC2表达以及GABA受体效率，促进或诱导了癫痫大发作的发生。因此我们的工作阐明了KCC2（以及GABA-R）的下调是易化癫痫发展的重要因素之一。进一步我们针对KCC2作为潜在的抗癫痫靶点研究发现，利尿剂呋塞米（Furosemide，FUR）在癫痫诱导发生过程中可以有效阻碍KCC2的下膜，进而使KCC2功能在癫痫诱导期后可以快速恢复行使抑制功能而抑制癫痫的进展。提示了以FUR为先导化合物的抗癫痫药物的可能性。