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皮质发育障碍（Malformations of cortical developmen,MCD）是一类以中枢神经系统发育异常为主要特征的疾病,是难治性癫痫的主要病因。局灶性皮质发育不良（Focal cortical dysplasia,FCD）和结节性硬化症（Tuberous sclerosis complex,TSC）是皮质发育障碍最重要的两个亚型。局灶性皮质发育不良Ⅱb（FCDⅡb）和结节性硬化症（TSC）具有相似的病理特征,如:异形神经元（Dysmorphic neuron,DN）、巨细胞（Giant cell,GC）、气球样细胞（Balloon cell,BC）等。FCDⅡb和TSC患者癫痫首发年龄早且严重,既往研究认为FCDⅡb和TSC患者手术切除的脑组织谷氨酸转运体、NMDA受体和促炎因子的表达显著增高,促使了异形神经元兴奋性增高以及炎症级联反应的激活,最终导致了FCDⅡb和TSC患者的癫痫发生。然而,FCDⅡb和TSC患者癫痫发生的具体分子机制尚不清楚。雌激素是中枢神经系统发育、神经元兴奋性和神经炎症的重要调节因子,临床数据和动物实验表明雌激素具有促惊厥作用。雌激素通过其核受体（Estrogen receptor,ERα,ERβ）和近年来发现的表达于细胞膜的G蛋白偶联受体30（G-protein-coupled receptor 30,GPR30）发挥作用。其中,核受体（ERα和ERβ）调控雌激素的基因组效应,并且已有研究表明ERα可以增加患者癫痫的易感性。GPR30是发挥雌激素快速非基因组效应的雌激素膜受体,作用效应主要包括钙动员、激酶激活和氧化应激反应等。研究表明,在大鼠的前额叶皮层中,GPR30的表达量是ERα或ERβ的2-4倍,并且GPR30对雌激素有更高的亲和力。此外,GPR30可以被雌激素选择性激活,而不与其他类固醇激素（如孕酮、睾酮或皮质醇等）结合。GPR30也可以调节迷走神经传入神经元的兴奋性,减少小胶质细胞中TNF-α,IL-1β和IL-6的释放,但GPR30在FCDⅡb和TSC患者癫痫发生中的作用尚不清楚。为了研究GPR30在FCDⅡb和TSC患者癫痫中的作用,我们检测了FCDⅡb和TSC患者癫痫灶中GPR30的表达和分布,分析了GPR30表达与患者临床特征的相关性,探讨了GPR30下游PKA（Protein Kinase A,蛋白激酶A）信号通路的表达,GPR30介导的NF-κB炎症通路以及皮层神经元兴奋性。此外,我们进一步评估了FCDⅡb和TSC患者致痫灶中GPR30表达与18F-FDG PET-CT标准摄取值（Standardized uptake values,SUV）的相关性,以及SUV对女性TSC患者致痫性结节的潜在预测价值。主要的结果如下:1.GPR30在FCDⅡb和TSC患者中的表达和分布1.1检测FCDⅡb、TSC患者和对照组切除脑组织标本中GPR30的表达。对于男性患者,GPR30的RNA和蛋白水平与对照组相比无显著差异。然而,在女性患者中,FCDⅡb和TSC患者GPR30的RNA和蛋白水平与对照组相比明显下降。并且女性FCDⅡb和TSC患者GPR30表达与患者癫痫发作频率呈显著负相关。1.2免疫组织化学（Immunohistochemistry,IHC）和免疫荧光（Immunofluorescence,IF）技术检测患者和对照组标本中GPR30的分布。GPR30在DN和BC中均有表达,并且女性患者GPR30的平均光密度与对照组相比显著降低。免疫荧光展示了GPR30广泛分布于女性患者和对照组的神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞中,并且GPR30在女性患者脑组织标本中小胶质细胞内的表达明显下降。2.PKA信号通路在女性FCDⅡb和TSC患者中的表达免疫组织化学染色展示了女性FCDⅡb和TSC患者标本中DN和BC均有GPR30下游的PKA信号通路的表达。Western Blot结果发现FCDⅡb和TSC中PKA和p-PKA表达与对照组相比显著下降。此外,我们发现在FCDⅡb和TSC女性患者中PKA、p-PKA的表达与GPR30与呈正相关,与癫痫发作频率呈负相关。3.女性FCDⅡb和TSC患者致痫灶中的炎症反应我们探讨了女性FCDⅡb和TSC患者致痫灶中小胶质细胞的数量和NF-κB介导的炎症通路表达。免疫荧光显示FCDⅡb和TSC中小胶质细胞明显多于对照组。IHC显示了DN和BC中均有NF-κB的表达,并且NF-κB通路在女性患者标本中显著激活。此外我们发现NF-κB表达与GPR30的表达呈负相关,与癫痫发作频率呈正相关。4.G-1和G-15对GPR30信号通路的影响对培养的原代皮层神经元分别进行DMSO,GPR30受体激动剂（G-1）,GPR30拮抗剂（G-15）处理。Western Blot结果显示G-1的处理上调了原代神经元PKA和p-PKA的表达,下调了NF-κB表达;G-15处理下调了PKA和p-PKA的表达,上调了NF-κB表达,这些结果表明GPR30可以调节PKA和NF-κB信号通路。5.GPR30在皮层神经元兴奋性中的作用为了研究GPR30在皮质神经元兴奋性中的作用,我们在体外癫痫模型中评估了G-1和G-15对皮层神经元s EPSC（Excitatory postsynaptic current）和s IPSC（Inhibitory postsynaptic current）的影响。G-1降低了s EPSC的频率,而G-15提高了s EPSC的频率,但s EPSC的振幅在G-1和G-15处理后均未受影响。此外,G-1和G-15对s IPSC的频率和振幅均无影响。这些结果表明GPR30调节了兴奋性突触传递。此外,我们检测了经G-1和G-15处理的皮层神经元中NR2A和NR2B的表达。G-1处理下调了NR2A和NR2B的表达,而G-15处理上调了NR2A和NR2B的表达。6.GPR30与TSC和FCDⅡb患者SUV的相关性研究18F-FDG PET-CT可通过最大标准摄取值和平均标准化摄取值（SUVmax和SUVmean）来反映身体组织的糖代谢情况,并且GPR30可以调节细胞糖代谢。我们发现,在女性FCDⅡb和TSC患者中,SUV与GPR30的表达呈正相关。然而,在所有患者以及男性患者中,SUV和GPR30没有相关性。7.GPR30与SUV在女性TSC患者致痫结节中的表达及相关性研究为了评估女性TSC患者中致痫性结节和非致痫性结节中GPR30表达水平,我们运用Western Blot技术检测了致痫结节和非致痫结节中GPR30的蛋白表达水平。结果发现GPR30在致痫性结节中的表达与非致痫结节相比显著降低。此外,致痫性结节的SUV与非致痫性结节相比显著降低,并且与GPR30的表达呈正相关。ROC曲线显示,SUVmax和SUVmean均能预测致痫性结节的定位,且SUVmax比SUVmean具有更好的预测作用。因此,SUV可以作为预测致痫性结节的标志物。结论:本研究发现GPR30通过调节神经元兴奋性和神经炎症来调控女性FCDIIb和TSC患者的癫痫发生,在女性FCDIIb和TSC患者的癫痫发生中起到保护性的作用。通过分析GPR30与PET-CT SUV的相关性,我们发现GPR30表达降低与女性FCDIIb和TSC致痫灶的低糖代谢呈正相关。有趣的是,在女性TSC患者的致痫性结节中,GPR30的表达量和SUV的表达均降低,并且SUV可有效地对女性TSC患者致痫性结节的位置进行预测。因此,我们的研究结果为女性FCDIIb和TSC患者的治疗提供了新的思路和策略,并且得出PET-CT SUV值可以作为反映女性FCDIIb和TSC患者中GPR30表达和定位致痫灶的非侵袭性标记物。