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摘要癫痫（Epilepsy）是一种常见的慢性中枢神经系统疾病，临床治疗及预后不佳，其中以海马为主要病灶的的颞叶癫痫（Temporallobeepilepsy,TLE），是最常见的难治性癫痫类型。癫痫可以分为两种状态：癫痫发作（Seizure）以及发作间期（Interictalperiod）。癫痫发作是由大脑的一个或多个区域的异常同步神经元放电引起的，具有不可预测性、反复性、一过性的特点；发作间期即一次发作到下一次发作之间的这段时期，其作为一种病理状态占据了癫痫患者的大部分时间段。以往研究表明，癫痫发作和发作间期可能由不同的神经环路及细胞机制产生，但是关于发作间期与发作期之间如何相互转化及影响尚不清楚。梨状皮层（Piriformcortex,Pir）在颞叶癫痫发作的产生和传播中起着关键作用，同时也是间期放电的起源脑区。在本研究中，我们将聚焦于探究梨状皮层中与发作期和发作间期相关的细胞集群在颞叶癫痫中的作用及机制。<br>　　我们首先利用即早基因驱动的细胞标记技术——人工活性启动子E-SARE病毒工具，在小鼠海马电点燃癫痫模型中标记了Pir里由局灶性发作（Focalseizurerelatedensemble,FS-Ens）和发作间期（Interictalperiodrelatedensemble,IP-Ens）所激活的细胞集群。免疫组化实验表明，FS-Ens数量较多，主要分布在Pir的深层，而IP-Ens数量较少，主要分布在Pir的浅层，两者的神经元组成类型类似，大部分为谷氨酸能神经元。逆向跨单突触病毒追踪显示两者的上游神经环路无明显差异。这些结果表明FS-Ens和IP-Ens是分布在Pir不同亚区的两个不相互重叠的神经亚群。<br>　　为了观察两者在癫痫发作中的功能，我们利用在体钙信号光纤记录，发现FS-Ens在FS中钙活动显著上升，而IP-Ens在FS中钙活动呈下降趋势，提示Pir的IP-Ens和FS-Ens在FS期间的功能响应不同。进一步，我们通过光遗传学手段选择性直接激活FS-Ens能够直接诱发癫痫发作，而光激活IP-Ens不能诱发发作，提示这两群神经元的致痫能力也不同。有趣的是，激活一小群FS-Ens比激活Pir所有谷氨酸能神经元的致痫作用更强，说明FS-Ens可能就是真正导致癫痫发生的致病神经元，且Pir中可能还存在着其它内源性抗癫痫的亚群。<br>　　进一步，我们发现在发作间期提前用光激活IP-Ens显著延缓了癫痫发作的形成进展，而光遗传学抑制IP-Ens能够促进癫痫的形成进展，提示IP-Ens能够双向调控癫痫的形成过程。但是，双向调控IP-Ens对颞叶癫痫形成后继发的全身性发作（Generalizedseizure,GS）没有影响，提示Pir的IP-Ens在颞叶癫痫早期FS阶段而非后期GS阶段发挥着关键的调控作用，IP-Ens具有干预“时间窗”现象。<br>　　为了探索在颞叶癫痫形成过程（从FS到GS的进展过程）中IP-Ens的功能演变，我们利用钙信号光纤记录和即早基因表征技术，结果显示IP-Ens在GS时存在功能激活；通过逆向跨单突触病毒追踪手段，我们发现当IP-Ens从FS转变到GS状态时，接受更多的上游细胞输入，提示IP-Ens在癫痫后期存在神经环路的重组。接着，我们分析了FS和GS期间Pir与海马CA3两个脑区脑电的同步化水平，发现提前激活IP-Ens可以降低FS期间两个脑区的同步性，但是不能影响GS期间的脑区同步性，解释了为什么IP-Ens在GS期间失去了抗癫痫作用。<br>　　最后，为了探究靶向IP-Ens的治疗意义的普适性，我们引入海人藻酸（Kainicacid,KA）诱导的癫痫发作模型进一步验证这两群神经元的功能。我们发现药理遗传学激活Seizure-Ens而非IP-Ens，可以诱发癫痫发作；同时药理遗传学激活IP-Ens减轻了KA诱发的急性癫痫发作，这些结果表明IP-Ens作为抗癫痫靶细胞可被应用于多种癫痫动物模型。<br>　　综上所述，本研究首次揭示了Pir中与癫痫状态相关的细胞集群在癫痫发作中的作用。其中，激活Seizure-Ens而非IP-Ens可以诱发癫痫发作，而提前激活IP-Ens可以通过去同步化作用产生抗癫痫作用。这些研究提示IP-Ens或可成为临床精准干预颞叶癫痫形成的有效靶点。