Runx1调节海马小胶质细胞表型转换在颞叶癫痫发生中的机制研究

Epilepsy is a severe central nervous system disease. Clinically, temporal lobe epilepsy (TLE) is the most common type. The generation of hippocampal aberrant newborn granule neuron in the granule cell layer is an important cause of TLE. Recent studies suggest that microglial phenotype transformation is involved in newborn neuron generation. Runt-related transcription factor 1(Runx1) is a transcription mediator, which could participate in microglial phenotype, however, its specific function in TLE has been not well understood. Our preliminary work indicated that the hippocampal Runx1 mRNA expression decreased in the chronic phase of a mouse model of TLE induced by pilocarpine. In this research, recombinant retroviral vectors are constructed to overexpress or suppress Runx1, and the techniques of molecular biology, laser confocal scanning and patch-clamp are used to explore the role of microglial phenotype in the formation of hippocampal aberrant newborn neurons of TLE at first. Furthermore, we will clarify the mechanism of Runx1 regulating microglial phenotype and its effect on newborn neuron generation. These findings will give new insight into TLE pathogenesis and provide experimental evidence for TLE new treatment.

癫痫是一种严重的中枢神经系统疾病，临床以颞叶癫痫最常见。目前认为海马齿状回的异常新生神经元是颞叶癫痫发生的主要原因之一。最新研究发现小胶质细胞表型转换在新生神经元形成中起重要作用。Runx1（runt-related transcription factor 1）是一种转录调节因子，参与小胶质细胞表型转换，但其在颞叶癫痫发生中的作用尚不清楚。我们前期研究发现Runx1基因在匹罗卡品致痫小鼠慢性期的海马中表达下调。本项目拟从动物和细胞两个层面，通过构建重组腺相关病毒干预海马小胶质细胞Runx1基因的表达，采用分子生物学、激光共聚焦、膜片钳等技术，观察小胶质细胞表型转换对颞叶癫痫海马异常新生神经元的影响，探讨Runx1调节小胶质细胞表型转换在颞叶癫痫异常新生神经元中的作用及其分子机制，为探索颞叶癫痫的发病机制和新的治疗方案提供理论依据。

小胶质细胞激活和表型转换在很多神经系统疾病中都起到重要作用。转录因子Runt相关转录因子1（runt-related transcription factor-1，Runx1）是转录因子runt结构域家族中的成员之一，可表达于小胶质细胞，能够抑制阿米巴样小胶质细胞增殖。前期的研究发现Runx1与Notch1通路的相互作用能够影响造血内皮细胞向造血细胞和造血干细胞转换。但是，关于在神经炎症反应尤其是颞叶癫痫引起的颅内炎症反应中Runx1与Notch1通路相互作用对小胶质细胞表型转换的影响目前研究尚少。本研究采用匹罗卡品诱导的颞叶癫痫小鼠模型和小鼠小胶质细胞BV-2细胞系，利用流式细胞学技术和方法、Western blot和实时荧光定量PCR方法分析Runx1分子以及下游Notch1/Jagged1/Hes5通路分子的mRNA和蛋白表达程度。免疫组织化学染色方法研究Runx1在癫痫小鼠海马的分布情况。研究结果首次发现，匹罗卡品致痫的小鼠在SE发作后存在时间依赖的M2-to-M1型小胶质细胞表型转换过程。Runx1分子及下游Notch1/Jagged1/Hes5通路分子随着SE后时间的延长出现动态变化。在BV-2细胞系中siRNA敲低Runx1基因，明显促进M2-to-M1型小胶质细胞表型转换并抑制Notch1/Jagged1/Hes5 通路表达。另外，本研究在课题组内首次建立了新生小鼠海马原代小胶质细胞的培养体系，并采用生物信息学方法预测调控RUNX1基因表达的miRNAs为今后体外实验开展提供基础有利条件。