蝎源抗难治性癫痫肽调控海马硬化可塑性改变的神经发生机制

The most prominent neuropathological characteristic of intractable epilepsy is hippocampal sclerosis, including neuron injury and loss, mossy fiber sprouting, astrocytes hyperplasia which form secondary epileptic focus - glial scar. Our previous study found that anti- intractable epilepsy peptide (SVHRP) purified from Buthus martensii Karsch (BmK) Scorpion Venom changed plastically the glial scar in intractable epilepsy animal brains. Thus, the number of immunoreactive inhibitory internurons in the hippocampus hilar region is significantly increased (Figure 2-7) and the number of radial glial-like cells and immature neurons in the subgranular zone (SGZ) where adult neurogenesis occurs were incresed, suggesting the potential role of SVHRP in neurogenesis. Based on a series of our previous studies, we will investigate the dynamic process of SVHRP regulation on hippocampal sclerosis plasticity, from neuropathology, neurobiochemistry, cell and molecular biology aspects. Specifically, transcriptional regulation of GFAP gene, structural and functional plasticity of astrocytes, the proliferation, differentiation and migration of endogenous neural stem cells (NSCs), as well as its relationship with the genesis of inhibitory internurons in the hippocampus hilus, will be studied to further explore the regulatory mechanisms of SVHRP and provide new therapeutic targets for refractory epilepsy.

难冶性癫痫显著病理学特征是海马硬化:神经元损伤脱失;苔状纤维发芽;星形胶质细胞增生,形成继发性癫痫灶-胶质瘢痕。因此，调控胶质瘢痕形成，增强海马门区受损抑制性中间神经元的修复和再生，成为治疗策略的关键。我们前期研究发现,从东亚钳蝎提取、纯化的蝎源抗难治性癫痫肽（SVHRP）可使难冶性癫痫动物海马硬化发生可塑性改变：海马门区抑制性中间神经元数目增加,神经发生SGZ区放射状胶质细胞的数目增加,未成熟神经元数目增加（图2-7），提示用药后抑制性中间神经元增加可能与海马SGZ区干细胞分化有关。本研究是在前期工作基础上,从神经病理,神经生化和细胞分子生物学等方面，动态观察SVHRP在调控海马硬化可塑性改变过程中，GFAP基因转录调控、星形胶质细胞功能活性、神经干细胞增殖、分化、迁移以及与海马门区抑制性中间神经元再生的因果关系，进一步阐明SVHRP抗难治性癫痫的作用机制，为临床治疗提供理论依据。

临床上常见的难冶性癫痫又称顽固性癫痫，其显著病理学特征是海马硬化、神经元损伤脱失、苔状纤维发芽、星形胶质细胞增生进一步形成继发性癫痫灶-胶质瘢痕。因此，调控胶质瘢痕形成，增强海马门区受损抑制性中间神经元的修复和再生，成为治疗难治性癫痫的关键。我们实验室前期研究显示，从东亚钳蝎提取、纯化的蝎源抗难治性癫痫肽（SVHRP）可使难冶性癫痫动物海马硬化发生可塑性改变：海马门区抑制性中间神经元数目增加，神经发生SGZ区放射状胶质细胞的数目增加，未成熟神经元数目增加，提示用药后抑制性中间神经元增加可能与海马SGZ区干细胞分化有关。我们实验室在前期工作基础上，分别从体内与体外进一步探讨。体内结果显示：在锂-匹罗卡品难治性癫痫模型与电点燃难治性癫痫模型两种经典模型上，SVHRP具有抗癫痫作用；在SVZ及SGZ神经发生区，SVHRP能够促进正常小鼠的神经发生；体外结果发现：SVHRP对SVZ区神经干细胞分化形成的未成熟神经元有营养作用，突起变长；对SGZ区未成熟神经元的突起长度有增加的趋势；对未成熟神经元营养作用是通过作用于星形胶质细胞而实现的；能促进神经发生区域星形胶质细胞分泌BDNF并通过上调GFAP蛋白表达来实现其对神经发生的促进作用。在NMDA损伤模型中，SVHRP能够促进NMDA神经元损伤小鼠的神经发生，且能够促进神经发生区域星形胶质细胞分泌BDNF； 体内结果显示SVHRP能促进SVZ及SGZ区神经发生，促进放射性胶质细胞发生，而对体外培养神经干细胞的增殖、直径及分化成神经元的数目均无作用，为了进一步探讨其机制，我们在体外诱导II型星形胶质细胞重编程，结果显示：SVHRP能够上调转录因子Oct4、c-Myc、Klf4、Sox2的表达；增加干细胞的增殖及其分化成神经元的比例，其机制可能是通过PI3K/Akt通路实现的。从神经病理，神经生化和细胞分子生物学等方面，进一步阐明SVHRP抗难治性癫痫及促进神经发生的作用机制，为临床治疗提供理论依据。