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中枢神经系统的兴奋性与抑制性失衡是癫痫发病机制研究中一直备受青睐的假说,而近来有研究发现磷脂酰肌醇聚糖-4(Glypican-4,Gpc4)具有促进微小兴奋性突触后电流(mEPSCs)的作用,因此,我们猜测Gpc4可能与癫痫相关。为了验证这种假说的科学性,我们从课题组建立的耐药性癫痫患者的脑组织库中随机抽取24例癫痫患者的皮质作为实验组,其中男性10例,女性14例。另外选择没有癫痫病史,也没有服用任何抗癫痫药物,在头外伤后有颅压增高需采取手术治疗患者的脑组织作为对照,其中男性7例,女性5例。用蛋白印迹法检测了Gpc4在癫痫患者(n=24)脑组织的表达,通过与头伤后非癫痫患者(n=12)进行比较发现其表达明显增加(1.17±0.08 vs.0.55±0.06;p<0.01),提示其可能参与了癫痫的发生发展,随后我们在匹罗卡品癫痫大鼠脑组织中进行了同样检测,得到了类似的结果:癫痫大鼠(n=6)与实验对照组大鼠(n=6)相比皮层(1.09±0.08 vs.0.57±0.12,p<0.01)和海马(1.02±0.10 vs.0.62±0.08,p<0.01)中表达Gpc4均增高。为进一步明确其表达部位,我们用免疫荧光法检测了Gpc4在神经元和星形胶质细胞均有表达,并且发现在癫痫患者(n=5)脑组织中神经元胞膜表达Gpc4阳性的细胞数目增加(25.80±3.07vs.11.40±1.21,p<0.01),匹罗卡品癫痫大鼠(n=6)的皮层(163.80±9.09 vs.38.67±15.69,p<0.01)及海马(71.83±4.79vs.20.83±3.13,p<0.01)组织中Gpc4阳性的细胞数目同样增加,提示在癫痫中Gpc4的功能增强。在体行为学实验进一步发现,与空病毒组和空白对照组相比,抑制Gpc4表达可减少匹罗卡品癫痫模型在匹罗卡品点燃后第5-6w(1.40±0.24 vs.2.17±0.17 vs.2.67±0.21,p<0.01)和第7-8w(1.40±0.24 vs.2.50±0.22 vs.2.33±0.21,p<0.05)的自发性发作次数;反之,过表达Gpc4则引起第7-8w时自发性发作次数增加(3.2±0.20 vs.2.60±0.24 vs.2.33±0.21,p<0.05)(n=5或6)。Gpc4在癫痫患者及匹罗卡品癫痫动物模型脑部表达增高,且改变Gpc4蛋白水平能影响癫痫发作次数,因此,减少Gpc4可能成为潜在的癫痫治疗靶点。