《癲癇腦內突觸連線異常的肌動蛋白骨架重構機制》是依託吉林大學，由李艷超擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：癲癇腦內突觸連線異常的肌動蛋白骨架重構機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李艷超
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
癲癇腦內突觸連線發生持久的結構性改變，是引起學習、記憶和認知性障礙的重要機制之一。癲癇急性發作時樹突棘形態異常，並伴有中樞F-actin顯著下降，可能與這種突觸連線異常有關，但是由於缺乏理想的檢測手段，目前對癲癇中F-actin機制研究甚少。根據F-actin分布規律和癲癇發病特點，我們認為把F-actin異常全部歸因於樹突棘是不全面的，在突觸水平上應該同時存在突觸前和突觸後兩種機制；另外，F-actin降解不會一直持續下去，而是還要經歷複雜的重構過程進而打亂既有的神經環路。我們開發了一個有效而特異的F-actin檢測技術Phalloidin-based FITC-anti-FITC系統，本課題將採用該技術，結合突觸前後標記及蛋白檢測方法，通過研究F-actin在癲癇病理進程中的時空變化規律，探討干預F-actin重構治療癲癇和防止突觸異常重建的可行性和關鍵期，為攻克癲癇提供新的理論依據。
結題摘要
癲癇是腦內神經元突發性同步放電引起的暫時性腦功能失常，多伴有海馬神經元遲發性和持續性死亡。神經元結構和功能高度依賴F-actin骨架，因此解析癲癇腦內F-actin的變化將有助於闡明癲癇遲發性神經元死亡的分子機制。1化學點燃是一種通過反覆給予亞驚厥劑量興奮藥物引起的慢性癲癇模型。點燃動物沒有典型的自發性發作，但是對驚厥刺激的易感性增高。通過Phalloidin標記點燃後的C57小鼠海馬，我們發現點燃小鼠海馬F/G比值顯著上調，CA3區透明層F-actin陽性顆粒數目明顯增多。但是，點燃小鼠CA1-CA3區錐體細胞只出現輕度缺失，齒狀回及CA3區沒有明顯的苔蘚纖維發芽現象。2癲癇持續狀態（SE）模型是指一次給予致驚厥劑量的刺激導致動物出現持續的、反覆的抽搐，並且癲癇持續狀態後動物會出現類似人類顳葉癲癇的反覆自發性發作。在匹魯卡品誘導的SE模型中，我們發現C57小鼠海馬苔蘚纖維-CA3區F-actin整體水平下降，而F-actin陽性結構的面積卻顯著增加。共定位分析表明，F-actin的這些改變主要發生在CA3區透明層的樹突棘內。3由於C57小鼠並未出現典型的癲癇硬化改變，我們又使用ICR小鼠製作SE模型。結果表明，ICR小鼠對pilocarpine更敏感，能夠誘導出海馬硬化等典型的病理改變。8周齡ICR小鼠的最佳體重為20-22g，最佳注射劑量為300mg/kg。4採用ICR小鼠SE模型，我們系統地分析了F-actin在癲癇發展中的變化規律。SE6小時後即可在海馬齒狀回門區檢測到F-actin解聚現象；而CA1-CA3區內F-actin的降解則發生在SE24小時之後。不同海馬區域F-actin的變化遵循共同的規律：首先，樹突棘內F-actin發生持續性降解，隨後F-actin在樹突乾和細胞核周圍出現短暫性聚集，最後，F-actin從死亡的神經元內完全消失。在F-actin異位聚集之後，神經元細胞核內發生DNA斷裂，出現不可逆的死亡。5通過F-actin超微檢測技術及雙重染色分析，我們發現F-actin不僅分布在樹突棘內，而且也存在於突觸前軸突終末內。在SE小鼠海馬內，F-actin進行性減少主要發生在突觸後樹突棘內。6通過靜脈注射FK 506，我們發現FK506在一定程度上可以減輕pilocarpine誘導的神經元丟失，同時還能夠顯著地減輕F-actin的受損程度。
