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癫痫是一种慢性神经系统疾病，反复的抽搐发作是其发病特征。全世界大约有5000万名患者分为40多种不同类型的癫痫。在成年癫痫的患者中颞叶内侧癫痫是最常见的。大量研究表明海马在癫痫的发生和扩布中占有重要作用。颞叶内侧癫痫常常发展为难治性癫痫，现有的抗癫痫药物控制抽搐发作的能力有限，多数患者只能采取手术方法治疗。海马齿状回的苔状纤维发芽是MTLE的特征性病理表现。癫痫发作是由于大脑神经元细胞异常放电所导致的结果，国内外一致的观点认为是由兴奋性和抑制性调控功能失衡造成。脑源性神经生长因子(brainderived neurotrophic factor，BDNF)在海马的生理和病理因素中都起到重要作用，对癫痫的发病作用一直是争论的热点。许多研究结果表明BDNF能够调控突触的传递和可塑性但研究的结果也是不尽相同，且多数实验是以动物模型为基础进而探讨机制。本实验直接选取MTLE患者术中切下的海马齿状回为标本，采用电生理的方法直接观察BDNF对齿状回颗粒细胞突触后电流的影响，进而探讨其在癫痫发病机制中的作用。
目的：探讨BDNF在颞叶内侧癫痫发病机制中的作用。
方法：选取哈尔滨医科大学附属第一临床医院神经外科2008年4月-2010年10月手术治疗的颞叶内侧癫痫患者12例。12例MTLE患者手术中切除的海马脑组织，用免疫组化、Western-Blot法检测BDNF、TrkB的蛋白表达，并与非癫痫患者对照。术中切除的海马组织立即放入冰冷的SACSF Containing(in mM)213Sucrose，2.5 KCl，1.25 NaH2PO4·H2O，10 Dextrose，2 MgSO4，2 CaCl2，在10min之内由手术室转移到实验室，使用震动切片机将海马切成300-400μm脑片室温下孵育在ACSF(in mM)126 NaCl，2.5 KCl，1.25 NaH2PO4·H2O，26 NaHCG3，10Dextrose，2 MgSO()，2 CaCl2。在红外微分相差干涉的显微镜下识别齿状回颗粒细胞应用膜片钳技术进行全细胞记录，形成全细胞记录后膜电位分别是记录自发的兴奋性突触后电流(sEPSCs)-65mV、自发的抑制性突触后电流(s IPSCs)-60mV，膜电位钳制在-40mV时记录NMDA诱导的电流和膜电位钳制在-20mV时记录GABAA受体激动剂异去甲槟榔次碱(Isoguvacine)诱导的电流后，应用BDNF(100ng/ml)干预，与之前对照，观察其对上述各电流的影响。形成全细胞记录，标准的电极内装有BDNF(100ng/ml)连于PicospritzerⅢ(Parker，USA)，压力控制在10PSI，距离记录神经元15μm左右，观察BDNF直接对颗粒细胞突触后电流的作用。
结果：MTLE患者海马BDNF和TrkB的表达明显高于对照组(P<0.01)；BDNF不但快速的增加了颗粒细胞自发性兴奋性突触后电流(sEPSCs)的频率和幅度(P<0.01)而且能够降低颗粒细胞自发性抑制性突触后电流(sIPSCs)的频率和幅度(P<0.01)；BDNF快速增加了NMDA(100μM)诱导的颗粒细胞兴奋性突触后电流(EPSC)幅度(P<0.01)；BDNF快速降低了颗粒细胞GABA诱导的抑制性突触后电流(IPSC)幅度(P<0.01)；此外，在无谷氨酸的情况下BDNF可直接诱导NMDA受体通道开放的电流，在膜电位去极化时更为明显。
结论：MTLE患者海马BDNF和TrkB的表达有明显增高，BDNF不但可以增加人类颞叶内侧癫痫患者海马齿状回颗粒细胞的sEPSCs的频率和幅度，而且能够降低sIPSCs的频率和幅度，BDNF增加了NMDA诱导的兴奋性突触后电流的幅度，且对GABAA受体激动剂Isoguvacine诱导的抑制性电流有明显减弱作用。最后BDNF可在无谷氨酸的应用下直接诱导出NMDA电流。虽然我们现在还不知道BDNF这些作用的确切机制，但是BDNF通过增强兴奋性突触传递和减弱抑制性突触传递的这种作用可能使整个神经环路或局部兴奋性增强。我们的研究强有力的支持了BDNF在人类颞叶癫痫的发病中起到了促进作用，虽然BDNF在癫痫的机制中最终的作用可能会是很复杂的，但是限制它的这些最终导致兴奋性的作用或许会成为将来治疗癫痫的一种靶向方案。