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目的: 药物难治性癫痫(intractable epilepsy,IE)严重影响患者的身体健康及日常生活。癫痫的发病机制尚不完全明确,病灶区域的神经元缺失是可能的发病机制之一,激活凋亡相关信号通路致使神经元凋亡是神经元缺失的主要形式之一,通过调控凋亡相关信号通路的表达有望成为新的癫痫治疗方法。microRNA(miRNA)作为基因表达的转录后调控因子,调控信号通路间分子机制在痫性发作中起到关键作用。miR-124在慢性癫痫小鼠模型与颞叶癫痫患者的海马组织中表达降低,通过下游调控信号通路增强神经元兴奋性,参与痫性发作过程。miR-124是否在癫痫持续状态(status epilepticus,SE)中通过调控鞘氨醇激酶1(Sphingosine kinase1,SPHK1)及其下游信号通路参与癫痫的发生与发展尚不可知,深入研究有望为寻找新的有效治疗靶点提供理论依据。综上所述,本研究旨在通过建立氯化锂-毛果芸香碱诱导的SE小鼠模型,根据不同SE持续时间,检测其海马组织中miR-124的表达变化及SPHK1的表达改变,以及SPHK1下游Akt蛋白参与的凋亡信号通路的蛋白表达变化,研究miR-124是否在SE后调控SPHK1的蛋白表达,影响凋亡相关信号通路,继而在SE中起到关键作用。 方法: 1.研究对象与分组:健康C57BL/6雄鼠随机分为实验组与对照组(Control组),实验组经腹腔注射氯化锂-毛果芸香碱构建SE小鼠模型。 2.在SE小鼠模型的海马组织中miR-124的表达水平与SPHK1的蛋白表达变化: (1)将实验组小鼠按照SE持续时间分为0h组(n=6)、0.5h组(n=6)及SE后4h组(n=6),提取Control组、实验组小鼠双侧海马组织; (2)通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测不同SE持续时间下小鼠海马中miR-124的表达变化,研究miR-124在SE后的表达变化; (3)通过qRT-PCR检测不同SE持续时间后SE小鼠模型的海马组织中SPHK1mRNA的表达变化,应用免疫印迹法(Western Blotting)检测不同SE持续时间后SPHK1的蛋白表达变化,研究SPHK1在SE后的表达变化以及miR-124与SPHK1之间的关系。 3.SE小鼠模型的海马组织中Akt/NF-κB信号通路磷酸化蛋白的表达变化:通过Western Blotting检测SE后Akt/NF-κB信号通路中磷酸化蛋白表达的情况,并分析SPHK1与p-Akt之间的关系。 4.Akt参与SE后海马神经元凋亡的机制研究:凋亡通路代表性信号分子主要包括Bim、Bcl-2。通过Western Blotting检测癫痫小鼠模型海马中Akt、Bim、Bcl-2蛋白表达的变化,研究SE后Akt参与小鼠海马神经元凋亡的机制。 结果: 1.不同SE持续时间miR-124及SPHK1的表达变化: (1)miR-124在SE小鼠模型的海马组织中的表达变化:与Control组相比,SE小鼠模型的海马组织中miR-124表达明显降低(F=23.761,p<0.001);与Control组相比,SE持续时间越长,miR-124表达越低(F=30.01,p<0.001),且以0.5h表达最低(LSD检验,p<0.001);miR-124在SE后4h较Control组表达明显减少(LSD检验,p=0.002),但较0h(LSD检验,p=0.041)、0.5h(LSD检验,p<0.001)组,表达有所回升。 (2)SE小鼠模型的海马组织中SPHK1的表达变化:qRT-PCR结果显示,与Control组相比,SE小鼠模型的海马组织中SPHK1mRNA的表达水平未见明显统计学差异(F=4.734,p=0.328);不同SE持续时间下SPHK1mRNA的表达无明显统计学差异(F=1.965,p=0.175)。Western Blotting检测SPHK1的蛋白表达结果发现,与Control组相比,实验组SPHK1灰度值明显降低(F=50.316,p<0.001),且以0.5h表达最低(各亚组LSD检验,p<0.001);与Control相比,SE时间越长,SPHK1的灰度值下降越为明显(F=32.964,p<0.001);与Control组(LSD检验,p<0.001)、0h(LSD检验,p<0.001)、0.5h(LSD检验,p<0.05)相比,SPHK1的蛋白表达在SE后4h有所回升。 (3)SE小鼠模型的海马组织中miR-124的表达水平与SPHK1的蛋白表达呈正相关:使用SPSS Pearson相关分析法对其进行分析。结果发现,miR-124与SPHK1间呈显著的正相关(r=0.803,p=0.011)。 2.SE小鼠模型的海马组织中Akt/NF-κB信号通路磷酸化蛋白的表达变化: (1)SE小鼠模型的海马组织中Akt/NF-κB信号通路磷酸化蛋白的表达变化:Western Blotting检测Akt/NF-κB信号通路磷酸化蛋白的结果发现,与Control组相比,实验组p-Akt表达明显增多(t=5.232,p=0.001)。实验组的p-NF-κB在细胞核内的表达明显高于Control组(t=2.473,p=0.039),但在细胞浆内,实验组的p-NF-κB的表达较Control组无统计学差异(t=0.842,p=0.424)。 (2)SE小鼠模型的海马组织中SPHK1的蛋白表达与Akt的磷酸化呈显著负相关:使用SPSS Pearson相关分析法对其进行分析。结果发现,SPHK1的蛋白表达与p-Akt呈显著负相关(r=-0.83,p=0.003)。 3.SE后Akt参与下游凋亡信号通路中代表蛋白的表达变化: (1)Akt蛋白在SE小鼠模型的海马组织中的表达变化:与Control组相比,实验组Akt的表达存在显著异常改变(F=3.954,P=0.003),表现为在SE后0h至12h内表达水平升高,SE后16h至24h表达水平下降,且以SE后24h最为明显(LSD检验,p<0.05); (2)Bim蛋白在SE小鼠模型的海马组织中的表达变化:与Control组相比,Bim的表达水平在SE后24h显著增多(t=2.572,P=0.021); (3)Bcl-2蛋白在SE小鼠模型的海马组织中的表达变化:与SE后0h相比,Bcl-2的表达水平在SE后8h、12h、16h及24h均有明显下降(F=2.67,P=0.043),且以24h下降最为明显(LSD检验,P=0.011)。 结论: 1.miR-124在SE小鼠模型的海马组织中表达下调,减少SPHK1的蛋白表达。 2.提示SE小鼠模型中SPHK1的蛋白表达下降激活Akt/NF-κB信号通路。 3.SE后小鼠海马组织中Akt参与下游凋亡信号通路,促进海马神经元凋亡。