成体新生颗粒细胞在颞叶癫痫中的作用及机制研究

发布时间：2021-09-29 04:04

　　癫痫是一种常见的慢性中枢神经系统疾病,以脑内异常的癫痫神经环路形成为基础,临床主要表现为反复性的不自主发作。目前,临床主要使用抗癫痫药（anti-epileptic drugs,AEDs）来控制癫痫发作;然而,仍有约三分之一的患者因对药物耐受而发展为难治性癫痫。其中,以海马为主要病灶的颞叶癫痫（temporal lobe epilepsy,TLE）是难治性癫痫中最常见的一种,耐药率高达75%,因此亟需研究其发病机制及探索新的治疗药物靶点。TLE通常伴有海马的多种病理性改变,包括异常的成体神经再生。目前已有研究表明,致痫因素会导致成体新生的颗粒细胞（adult-born dentate granule cells,abDGCs）产生结构和功能的异常,但是abDGCs究竟是否以及如何参与到TLE的发作中仍不明确。在本论文中,我们利用小鼠TLE模型,采用光遗传学、逆转录病毒干预、清醒动物钙信号记录、药理学、电生理等多种技术,探究癫痫不同阶段产生的abDGCs对TLE发作的作用。首先,我们使用免疫组化标记增殖的abDGCs,发现在小鼠海马电点燃造模成功后,abDGCs的数量呈现一过性增加,具体... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：115 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

小鼠电点燃癫痫造模后DG区细胞增殖水平一过性增加

转录病毒 pUX-cre）（命名为 pUX-Gcamp6 mice, 图 2A）。在钙信号记录过程中，以△F/F0 反映钙信号变化，从而反映神经元活性变化；同时，记录癫痫发作的脑电与钙信号变化曲线相对应（图 2B）。由于 abDGCs 的形态和生理特征至少在 4 周左右才能基本成熟，并且会表现出明显增加的突触可塑性且在海马依赖的行为中起到重要作用[17, 61-63]；因此，我们分别对于未成熟的 4 周的 abDGCs 和完全成熟的 8 周的 abDGCs 进行了钙信号活动的记录（图 2C）。实验结果表明，4 周和 8周的 abDGCs 内部的钙信号均在癫痫发作时大量减少，提示 abDGCs 确实参与了癫痫的发作且在发作中功能受到抑制（图 2D-G）。

浙江大学博士学位论文实验结果15对癫痫发作等级、到达GS的潜时无影响，但却可以明显延长ADD和GSD（图3D-G）。相应地，针对8周的abDGCs重复上述实验流程发现，光遗传学激活也显著性地延长了癫痫发作的ADD和GSD（图3H-K）。分别来自于pre组和light组的典型海马脑电和相应的能谱图如图3L所示。同时，频谱分析显示蓝光激活abDGCs明显增加theta波段能量（图3M）。以上结果表明，abDGCs可能与癫痫状态的维持有关。有趣的是，撤除光照后不同动物的行为学表现出现了分离：部分小鼠的ADD或GSD与初始3次癫痫发作的基础状态相当；而另外部分小鼠ADD或GSD与基础状态相比依然是增加的，即光照效果得以维持。图3光遗传学激活海马电点燃后急性期产生的abDGCs延长了癫痫发作时长。Figure3OptogeneticactivationofabDGCsgeneratedacutelyafterkindledseizuresextendsseizureduration.(A)Experimentschemeforoptogeneticactivationprotocolinrecurrenthippocampal


本文编号：3413164