吳孟嬌 楊改清 劉 舉 胥麗霞 李曉昶

鄭州市中心醫(yī)院 鄭州 450007

1 難治性癲發(fā)病中的突觸機(jī)制

2 難治性癲發(fā)病中突與觸機(jī)制緊密相關(guān)的生物分子

2.1 Syt－Ⅰ 突觸結(jié)合蛋白－Ⅰ（synaptotagmin－Ⅰ，Syt－Ⅰ）屬于突觸前囊泡蛋白，廣泛分布于大腦皮質(zhì)和海馬，是Syt家族中含量最為豐富的亞型之一。Syt－Ⅰ是神經(jīng)遞質(zhì)釋放過程中的關(guān)鍵蛋白，對(duì)快速同步信息傳遞尤為重要［3］。Syt－Ⅰ與突觸囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的的重要的膜蛋白，主要參與內(nèi)吞作用和胞吐作用。當(dāng)突觸興奮時(shí)，鈣離子通道開放，大量的鈣離子內(nèi)流引起細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平急劇升高，激活低親和力的鈣離子感受蛋白—Syt－Ⅰ，Syt－Ⅰ的C2B結(jié)構(gòu)域與突觸囊泡解離、二聚化，促進(jìn)膜融合，引起突觸囊泡遞質(zhì)的快速釋放。Nishiki等報(bào)道將大鼠的Syt－Ⅰ基因或網(wǎng)格蛋白基因敲除，神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞將嚴(yán)重受損［4］。Li等報(bào)道突觸囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的缺失有增加性發(fā)作的傾向［5］。Zeng等［6］和 Xiao等［7］在研究難治性癲發(fā)病機(jī)制時(shí)均發(fā)現(xiàn)在點(diǎn)燃的難治性癲模型的大鼠海馬組織和難治性癲患者前部顳葉新皮質(zhì)中Syt－Ⅰ表達(dá)增加。Syt－Ⅰ可能參與了難治性癲的發(fā)生，但其在難治性癲的發(fā)生、發(fā)展中扮演何種角色需進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明，也許這個(gè)發(fā)現(xiàn)會(huì)為難治性癲新藥研發(fā)提供線索。

2.2 PSD－93 突觸后密度蛋白－93（PSD－93）又稱chapsyn－110，是突觸后致密物中一種膜相關(guān)鳥苷酸激酶（MAGUKs），在其N末端有3個(gè)串聯(lián)的PDZ結(jié)構(gòu)域，1個(gè)SH3及1個(gè)C末端的鳥苷酸激酶結(jié)合域（GK）［8］。PSD－93在應(yīng)激狀態(tài)下被釋放，到達(dá)突觸后膜，第1個(gè)PDZ結(jié)構(gòu)域與N－甲基－D－天門冬氨酸受體（NMDARs）的亞單位NR2結(jié)合，從而NMDARs介導(dǎo)的突觸后電壓及電位興奮性增高。已有研究報(bào)道切除NR2使突觸興奮性受損。此外，PSD－93與NR2結(jié)合還可引起大量的鈣離子內(nèi)流，鈣離子與鈣調(diào)素結(jié)合激活nNOS，使L－精氨酸變成胍氨酸，并產(chǎn)生過量的NO，最終導(dǎo)致神經(jīng)毒性及細(xì)胞死亡，誘導(dǎo)癲發(fā) 作［9－10］。一 些 學(xué)者報(bào)道過量的NO能夠使癲大鼠的齒狀回細(xì)胞的增生，這為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)說提供了依據(jù)［11］。Liu等通過研究48位難治性癲患者發(fā)現(xiàn)，難治性癲患者腦組織中的PSD－93mRNA明顯增加，與對(duì)照組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示PSD－93可能在難治性癲的發(fā)病機(jī)制占有一席之位［12］。

2.3 laminin 細(xì)胞外基質(zhì)基質(zhì)可介導(dǎo)神經(jīng)元－基質(zhì)之間黏附，引導(dǎo)并促進(jìn)軸突生長(zhǎng)。層粘連蛋白（laminin）是細(xì)胞外基質(zhì)重要的功能成分，與軸突異常生長(zhǎng)密切相關(guān)，是苔蘚纖維發(fā)芽過程中的重要因素［13］。Gagnoux等研究發(fā)現(xiàn)lamininα鏈羧基末端由19個(gè)氨基酸殘基組成的多肽片段可以與神經(jīng)軸突前端的生長(zhǎng)錐上相關(guān)受體結(jié)合，通過相關(guān)銜接蛋白，調(diào)節(jié)生長(zhǎng)錐的形態(tài)和細(xì)胞骨架，促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)軸突生長(zhǎng)［14］。我們?cè)陔y治性癲患者血清及海馬組織中發(fā)現(xiàn)laminin高表達(dá)［15－16］。Laminin高表達(dá)后可能使神經(jīng)軸突生長(zhǎng)，苔蘚纖維發(fā)芽，興奮性神經(jīng)回路形成，這只是推測(cè)，深入的研究需要進(jìn)行。

2.4 Mical－1 Mical－1是新發(fā)現(xiàn)的參與纖維狀肌動(dòng)蛋白（F－actin）解體的生物分子。F－actin是樹突的主要的細(xì)胞骨架成分之一，參與協(xié)調(diào)神經(jīng)興奮性回路的重建、軸突導(dǎo)向。Yang等研究發(fā)現(xiàn)F－actin與性發(fā)作有關(guān)［17］。從新生兒到成人，Mical－1在神經(jīng)系統(tǒng)中的表達(dá)明顯增加，Pasterkamp等認(rèn)為Mical－1可能在神經(jīng)發(fā)展和重塑方面起著重要作用［18］。Luo等用免疫熒光、免疫組化、蛋白印跡方法對(duì)Mical－1在難治性癲患者及匹羅卡品點(diǎn)燃的大鼠模型的海馬組織中的表達(dá)進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn) Mical－1表達(dá)在性發(fā)作6h達(dá)到最高，隨后下調(diào)，在性發(fā)作14d下降到最低，慢性期（性發(fā)作后30～60d）維持在稍低于正常水平狀態(tài)。研究證實(shí)，苔蘚纖維芽生可在顳葉癲大鼠模型和癲患者海馬組織出現(xiàn)。近來研究發(fā)現(xiàn)海馬重塑發(fā)生在性發(fā)作15d左右，海馬重塑可導(dǎo)致癲自發(fā)地反復(fù)發(fā)作。因此減少潛伏期（7～14d）至慢性期Mical－1蛋白的表達(dá)可能促使興奮性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成，導(dǎo)致癲反復(fù)發(fā)作，形成難治性癲。

2.5 netrin－g2 netrin－g2是分布于軸突以外在神經(jīng)發(fā)育過程中引導(dǎo)軸突選擇正確途徑以到達(dá)靶區(qū)的軸突導(dǎo)向分子netrins家族中的一員。人類netrin－g2位于9號(hào)染色體q34，編碼530個(gè)氨基酸，分子量約60KD，具有3個(gè)保守的上皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子 （epidermal growth factor，EGF）樣序列和多個(gè)半胱氨酸殘基，其N端與1aminin的Ⅴ和Ⅵ結(jié)構(gòu)域同。netrin－g2主要在腦組織中的突觸前膜表達(dá)，在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中促進(jìn)生長(zhǎng)錐的生長(zhǎng)，使軸突延長(zhǎng)，誘導(dǎo)生長(zhǎng)錐的遷移，引導(dǎo)軸突定向生長(zhǎng)［19－20］。Pan等通過研究手術(shù)治療的難治性癲的顳葉皮質(zhì)，發(fā)現(xiàn)膜結(jié)合的netrin－g2在神經(jīng)元的細(xì)胞膜和胞漿中表達(dá)增加，與此一致的是難治性癲的大鼠模型點(diǎn)燃6小時(shí)后netrin－g2也出現(xiàn)表達(dá)增加，2dnetrin－g2表達(dá)達(dá)到高峰，維持30d左右，在點(diǎn)燃后60dnetrin－g2表達(dá)恢復(fù)到正常水平，同時(shí)還觀察到免疫細(xì)胞周圍許多神經(jīng)軸突及免疫反應(yīng)神經(jīng)元簇生，從而表明其參與了突觸的異常發(fā)展及神經(jīng)元的遷移，進(jìn)一步證實(shí)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)假說［21］。

2.6 slit2 slits是四大類軸突導(dǎo)向分子之一，是類排斥性導(dǎo)向分子，一種膠質(zhì)細(xì)胞分泌的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白。slit2是slits家族中的一員，通過與其配體Robo結(jié)合，能夠調(diào)控軸突的生長(zhǎng)導(dǎo)向、神經(jīng)遷移。研究證實(shí)，人的slit2能排斥內(nèi)嗅皮層和海馬的軸突，并能使生長(zhǎng)錐發(fā)生塌陷。與上述結(jié)果一致的是Shu等發(fā)現(xiàn)slit2基因敲出的小鼠的軸突生長(zhǎng)受限。以上研究結(jié)果說明slit2可能參與了突觸重塑。Fang等對(duì)45位顳葉癲患者和15位正常人的顳葉組織進(jìn)行了分析發(fā)現(xiàn)，slit2在顳葉癲患者中高表達(dá)，并且主要在神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)，而正常人中slit2主要在神經(jīng)元中表達(dá)。Fang等還進(jìn)行了相關(guān)動(dòng)物研究，結(jié)果與人是一致的，由此提示slit2可能在顳葉癲的發(fā)病中起著重要作用［22］。

［1］Tan NC，Berkovic SF.Prediction of drug resistance in epilepsy：not as easy as ABC［J］.Lancet Neurol，2006，5（8）：641－642.

［2］Fang M，Xi ZQ，Wu Y，et al.A new hypothesis of drug refractory epilepsy：Neural network hypothesis［J］.Medical Hypotheses，2011，76：871－876.

［3］Yoshiharz M，Montana ES.The synaptotagmins：calcium sensors for vesicular trafficking［J］.Neuroseientist，2004，10（6）：566－574.

［4］Nishiki T，Augustine GJ.SynaptotagminⅠsynchronizes transmitter release in mouse hippocampal neurons［J］.J Neurosci，2004，24（27）：6 127－6 132.

［5］Li L，Chin LS，Shupliakov O，L，et al.Impairment of synaptic vesicle clustering and of synaptic transmission，and increased seizure propensity，in synapsin Ⅰ－deficient mice［J］.Proc Natl Acad Sci，1995，92：9 235－9 239.

［6］Zeng KB，Wang XF，Wang YR，et al.Enhanced synaptic vesicle traffic in hippocampus of phenytoin－resistant kindled rat［J］.Neurochem Res，2009，34：899－904.

［7］Xiao Z，Gong Y，Wang XF，et al.Altered expression of synaptotagminⅠin temporal lobe tissue of patients with refractory epilepsy［J］.J Mol Neurosci，2009，38（2）：193－200.

［8］Tao YX，Rumbangh G，Wang GD，et al.Impaired NMDA receptor－mediated postsynaptic function and blunted NMDA receptor－dependent persistent pain in mice lacking postsynaptic den－sity－93protein［J］.J Neurosci，2003，23（17）：6 703－6 712.

［9］Jiang W，Xiao L，Wang JC，et al.Effects of nitric oxide on dentate gyrus cell proliferation after seizures induced by pentylenetrazol in the adult rat brain［J］.Neurosci Lett，2004，367（3）：344－348.

［10］Reif A，Schmitt A，F(xiàn)ritzen S，et al.Differential effect of endothelial nitric oxide synthase（NOS－Ⅲ）on the regulation of adult neurogenesis and behaviour［J］.Eur J Neurosci，2004，20（4）：885－895.

［11］Xu Y，Zhang BS，Hua ZC，et al.Targeted disruption of PSD－93 gene reduces platelet－activating factor－induced neurotoxicity in cultured cortical neurons［J］.Exp Neuro，2004，189（1）：16－24.

［12］Liu FY，Wang XF，Li MW，et al.Upregulated expression of postsynaptic density－93and N－methyl－D－aspartate receptors subunits 2BmRNA in temporal lobe tissue of epilepsy［J］.Biochemical and Biophysical Research Communications，2007，358：825－830.

［13］Heck N，Garwood J，Loeffler JP，et al.Differential upregulation of extracelluar matrix molecules associated with the appearance of granule cell dispersion and mossy fiber sprouting during epileptogenesis in a rourine model of temporal lobe epilepsy［J］.Neuroscienc，2004，129（2）：309－324.

［14］Gagnoux－Palacios L，Allegra M，Spirito F，el al.The short arm of the laminin gamma2chain plays a pivotal role in the incorporation of laminin 5into the extracellular matrix and in cell adhesion［J］.J Cell Bid，2001，153（4）：835－850.

［15］Wu Y，F(xiàn)eng Y，Pang JR，et al.Study on expression of laminin in patients with intractable epilepsy［J］.International Journal of Neuroscience，2009，119：2 219－2 227.

［16］Wu Y，Wang XF，Mo XA，et al.Expression of lamnin－betal in hippocampi of patients with intractable epilepsy ［J］.Neuroscience Letters，2008，443（3）：160－164.

［17］Ouyang Y，Yang XF，Hu XY，et al.Hippocampal seizures cause depolymerization of filamentous actin in neurons independent of acute morphological changes［J］.Brain Res，2007，1143：238.

［18］Pasterkamp RJ，Dai H，Terman JR，et al.Mical flavoprotein monooxygenases：Expression during neural development and following spinal cord injuries in the rat［J］.Mol Cell Neurosci，2006，31：52－69.

［19］Woo，J，Kwon，SK，Kim，E.The NGL family of leucine－rich repeat－containing synaptic adhesion molecules［J］.Mol Cell Neurosci，2009，42：1－10.

［20］Kennedy TE.Cellular mechanisms of netrin function：longrange and short－range actions［J］.Biochem Cell Biol，2000，78（5）：569－575.

［21］Pan，YM，Liu GW，F(xiàn)ang M，et al.Abnormal expression of netrin－G2in temporal lobe epilepsy neurons in humans and a rat model［J］.Experimental Neurology，2010，24：340－346.

［22］Fang M，Liu GW，Pan YM，et al.Abnormal expression and spatiotemporal change of Slit2inneurons and astrocytes in temporal lobe epileptic foci：A study of epileptic patients and experimental animals［J］.Brain research，2010，1324：14－23.