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癫痫发作通过氧化应激、线粒体损伤等一系列复杂的机制导致迟发性神经元死亡。癫痫持续状态(SE)早期内体-自噬体-溶酶体系作为神经元内的自我防御系统被激活,变性神经元内膜性细胞器增多。随着损伤的加重,内体、自噬体和溶酶体发生破裂,进一步促进神经元死亡。内体-自噬体-溶酶体系统破裂后,膜内的磷脂和胆固醇释放,导致细胞质的膜性成分发生改变。目前对SE后损伤神经元内体-自噬体-溶酶体系统变化的研究较少,尤其是对神经元死亡期间早期内体、自噬体和溶酶体时间和空间的变化,以及损伤神经元内磷脂和胆固醇的变化。本实验通过右侧脑室注射红藻氨酸诱导小鼠癫痫发作,诱发迟发性神经元死亡,从形态上研究迟发性神经元死亡过程中内体-自噬体-溶酶体系统、磷脂和胆固醇的时间和空间变化,阐明迟发性神经元死亡与质膜变化的关系,为治疗癫痫诱导的迟发性神经元死亡提供新的研究方向。研究方法:1.通过Fluoro-Jade B和碘化丙啶(PI)组织染色检测SE后海马CA3区神经元死亡;2.通过TUNEL染色检测SE后海马CA3区神经元DNA断裂的细胞核;3.通过Neu N、Iba1和GFAP免疫荧光染色检测SE后海马CA3区神经元、小胶质细胞和星形胶质细胞的变化;4.通过Rab5、LC3A/B和LAMP1免疫荧光染色检测SE后海马CA3区神经元内早期内体、自噬体和溶酶体的时间和空间变化;5.通过Nile red和filipin III染色检测海马CA3区神经元内磷脂和胆固醇的变化。研究结果:1.Fluoro-Jade B和PI组织染色结果显示,与对照组相比,SE后第1天小鼠海马CA3区开始出现Fluoro-Jade B阳性细胞,SE后第3天海马CA3区FluoroJade B阳性细胞数量达最大值,随后逐渐降低。与对照组相比,SE后第1天小鼠海马CA3区神经元细胞质PI染色开始减弱,SE后第2天到7天海马CA3区神经元细胞质PI染色逐渐降低甚至消失;而PI阳性细胞核数量逐渐增加,SE后第7天海马CA3区出现大量PI阳性细胞核。2.Neu N、Iba 1和GFAP免疫荧光染色结果显示,与对照组相比,SE后第1天到第7天海马CA3区神经元的Neu N免疫阳性逐渐降低,到SE后第7天,海马CA3区神经元的Neu N免疫阳性几乎完全消失。与对照组相比,SE后第1天海马CA3区的Iba 1阳性细胞和GFAP阳性细胞开始增多,在SE后第2天到7天,Iba 1和GFAP阳性细胞数量逐渐增加。3.TUNEL染色结果显示,与对照组相比,SE后第1天海马CA3区出现大量TUNEL阳性信号;SE后第2天,海马CA3区的TUNEL阳性信号开始减弱;SE后第7天,海马CA3区的TUNEL阳性信号进一步减弱。4.早期内体Rab5染色结果显示,对照组海马CA3区神经元细胞质内存在少量的Rab5阳性颗粒;SE后第1天,海马CA3区神经元内的Rab5阳性颗粒数量开始增加;SE后第2天,海马CA3区神经元内的Rab5阳性呈弥散性分布;SE后第3天,海马CA3区神经元内的Rab5阳性弥散程度进一步增加;在SE后第5天和第7天Rab5阳性呈斑块状分布。5.自噬体LC3A/B染色结果显示,对照组海马CA3区神经元细胞质内存在少量的LC3A/B阳性颗粒;SE后第1天,海马CA3区神经元内的LC3A/B阳性颗粒开始增加;SE后第2天,海马CA3区神经元内的LC3A/B阳性呈弥散性分布;SE后第3天、5天和7天,海马CA3区神经元内的LC3A/B阳性呈斑块状分布。6.溶酶体LAMP1染色结果显示,对照组海马CA3区神经元细胞质内的LAMP1阳性颗粒分布均匀。SE后第1天,海马CA3区神经元内的LAMP1阳性开始呈弥散性分布。SE后第2天,海马CA3区神经元内的LAMP1阳性进一步呈弥散性分布。SE后第3天,海马CA3区神经元内的LAMP1阳性下降。7.Nile red和filipin III染色结果显示,对照组海马CA3区神经元细胞质的染色浅。与对照组相比,SE后第1天海马CA3区神经元内的Nile red和filipin III染色增强。这些阳性神经元在SE后的7天内可被持续观察到。结论:1.SE诱导神经元死亡过程中早期内体标志物Rab5阳性面积先增加后降低,内体-溶酶体系统在SE早期被激活。2.迟发性神经元死亡与脂质变化密切相关,死亡神经元内的磷脂和胆固醇成分增加。3.PI组织染色可以检测SE后早期海马CA3区神经元死亡。综上所述,SE诱导海马CA3区神经元死亡过程中内体-自噬体-溶酶体系统在SE后早期被激活,细胞内的膜性成分增加,磷脂和胆固醇水平增加。这些现象的探讨有助于阐明SE诱导迟发性神经元死亡的机制,为治疗癫痫提供新的线索。