胞內鈣庫鈣通道在癲癇發病中的作用研究

《胞內鈣庫鈣通道在癲癇發病中的作用研究》是依託西安交通大學，由許傑華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：胞內鈣庫鈣通道在癲癇發病中的作用研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：許傑華
• 依託單位：西安交通大學

項目摘要

神經元鈣穩態失衡發生鈣振盪被認為與癲癇發生密切相關。神經元鈣穩態受胞膜鈣通道、胞內鈣庫鈣通道及鈣結合蛋白等調控。國內外關於癲癇狀態下鈣通道變化的研究大多集中在胞膜鈣通道的變化，關於胞內鈣庫鈣調控通道的研究則罕見。鑒於神經元胞內鈣庫對自身細胞內鈣具有重要的調控作用，而後者直接影響到神經元的興奮性，本研究擬在小鼠癲癇模型上，通過免疫組織化學染色，免疫螢光結合雷射共聚焦細胞斷層掃描、Western Blot、實時定量PCR及受體拮抗劑和激動劑干預結合動物行為學觀察等方法，觀察癲癇狀態下神經元鈣庫鈣通道蘭尼鹼受體（Ryanodine receptor， RyR）和三磷酸肌醇受體(IP3R)變化情況（包括分布變化及蛋白和基因水平的表達變化），目的在於闡明胞內鈣庫鈣通道變化與癲癇發生的相互關係。該研究將對癲癇鈣穩態失衡理論進一步完善，可望為針對鈣穩態失衡的癲癇防治及新藥開發提供理論基礎，具有研究價值。

結題摘要

結題報告摘要 《鈣庫鈣通道在癲癇發病中的作用研究》項目具體實驗內容及結果總結如下。 1. 實驗採用pilocarpine腹腔注射誘導建立癲癇小鼠模型，行為學評價方面，模型在誘導發作階段對潛伏期、發作行為、發作持續時間及成活率做了詳盡的記錄評估；慢性期內對小鼠癲癇自主發作開始時間、發作表現及持續時間記錄評估。形態學方面，誘導發作期和急性期對腦內應激蛋白c-fos的表達變化、腦內神經元丟失和膠質化情況分別進行詳盡的對比評估。行為學和形態學評估證實癲癇模型構建是成功的，完全能夠用於癲癇發病機制探索研究。 2. 免疫組化染色和免疫電鏡證實三磷酸肌醇受體（IP3R）和蘭尼鹼受體（RyR）在正常小鼠腦記憶體在廣泛分布，尤其是在顳葉癲癇最易受累及的腦區海馬和內嗅皮層及梨狀皮層存在豐富的分布，揭示了該兩型受體在癲癇發生中可能的重要角色。癲癇模型小鼠受累腦區IP3R和RyR分布較對照組發生明顯的變化，揭示顳葉癲癇發生與胞內鈣庫相關。 3. 免疫螢光標記一方面證實IP3R和RyR在海馬抑制性中間神經元上存在分布，且雙標記神經元比例在癲癇模型上發生明顯變化，揭示胞內鈣庫對海馬內抑制性中間神經元功能具有調節作用。另一方面，膠質化的海馬膠質細胞異常表達IP3R和RyR，揭示癲癇形成過程中膠質細胞異常的鈣震盪可能發揮作用。 4. 蛋白水平Western Blot實驗證實海馬內各型IP3R及磷酸化IP3R從誘發1小時開始直至誘發後2個月存在持久的變化；進一步揭示癲癇發生和胞內鈣庫IP3R調控通道存在某種關係。 5. 實時定量PCR實驗發現，癲癇狀態下海馬IP3R及RyR在基因水平亦發生變化，揭示癲癇狀態下出現胞內鈣庫基因水平調控異常。 6. 鈣庫通道激動劑及拮抗劑干預發現，IP3R和RyR激活後癲癇發生的潛伏期明顯縮短而發作持續時間則明顯延長，相反，拮抗劑雖然不能完全阻止癲癇的發生，但其誘發潛伏期明顯延長，發作持續時間明顯縮短。揭示顳葉癲癇的發生與胞內鈣庫異常存在密切關係。 課題研究結論：癲癇的發生與神經元及反應性膠質細胞鈣振盪存在密切關係，神經元和異常的星形膠質細胞鈣振盪不僅與胞膜鈣通道相關，胞內鈣庫通道（IP3R和RyR）成分在鈣振盪中亦發揮著重要作用！在癲癇防治上，不僅要考慮胞膜鈣通道的異常化，同時要考慮胞內鈣庫通道的異常變化，針對癲癇防治新藥的開發，需要綜合考慮鈣振盪形成的多元性和複雜性。