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研究背景:
结节性硬化症(tuberous sclerosis complex,TSC)是一种常染色体显性遗传性疾病,临床主要表现为癫痫、智力低下和皮脂腺腺瘤(Vogt三联征),并有超过1/3的患者发展为药物难治性癫痫。TSC癫痫患者皮质发育病灶区及皮质结节区出现特征性的异构神经元(Malformed neurons,MNs),如异形神经元(Dysmorphic neurons,DNs)和巨形细胞(Giant cells,GCs),是其脑损害最典型的病理性标志。过去临床电生理研究发现这两类细胞可能做为TSC病灶癫痫发作的起搏点,而其参与癫痫发作的主要机制目前尚未阐明。传统型TRP通道(Canonical TRP,TRPC)作为一类可调节细胞内钙离子浓度的非选择性阳离子通道,其在癫痫发作中的作用倍受关注。TRPC通道在哺乳动物的中枢神经系统中有很高的表达,参与了细胞膜受体激活磷脂酶C后所介导的钙离子内流,并有研究发现在TSC致痫病灶区的细胞中存在钙离子内流而引起的神经元电活动异常。前期有研究发现,TRPC通道的部分亚型(TRPC3、TRPC6)在FCD的致痫病灶中表达显著上调,并且主要分布在与FCD癫痫发作相关的特征性神经元-“异构神经元”上。而TCS和FCD具有相似的组织病理学特征,即出现异构神经元(MNs),包括异形神经元(DNs)和巨形细胞(GCs)。据此推测,TRPC3、TRPC6通道可能在TSC致痫病灶中表达异常,并可能与TSC导致的癫痫发作密切相关,而相关研究还少见报道。为此,本研究采用Western blot、免疫组化及免疫荧光双标首先检测TRPC3、TRPC6通道在非结节性硬化、非癫痫患者的正常皮层脑组织中的表达情况,并与之做对照,观察TRPC3、TRPC6通道在结节性硬化症癫痫患者病灶皮层中的表达变化及分布情况,旨在探讨TRPC通道在癫痫发作中的可能作用,为揭示TRPC通道与TSC致痫之间的关系提供重要的理论依据。
目的:
TRPC3、TRPC6通道在TSC癫痫患者皮层脑组织的表达与分布,探讨TRPC3、TRPC6通道参与结节性硬化导致癫痫发作的可能机制。
方法:
收集自2008年6月至2010年12月手术切除并经病理检测证实是TSC癫痫患者的皮层脑组织标本26例,与10例正常对照皮层脑组织(control cortex,CTX)作比较,采用Western blot、免疫组化及免疫荧光双标方法定性、定量检测TRPC3、TRPC6在对照皮层脑组织与TSC癫痫患者皮层病灶脑组织的表达分布情况。
结果:
1.Western blot蛋白检测结果显示:在对照皮层脑组织(CTX)中,TRPC3、TRPC6分别在相应的分子量91KDa及94KDa处有特异性蛋白条带,从蛋白水平证实正常脑组织中表达TRPC3、TRPC6;在TSC皮层结节脑组织中,TRPC3、TRPC6分别在相应的分子量91KDa及94KDa处有特异性蛋白条,与CTX相比,TSC组TRPC3、TRPC6条带与内参GAPDH条带灰度值之比显著增高,差异具有统计学意义(P<0.05);
2.免疫组化结果显示:TRPC3、TRPC6在对照皮层脑组织神经元中广泛表达;TRPC3、TRPC6在TSC皮层结节脑组织中平均染色强度值较CTX明显增强(P<0.05),TRPC3、TRPC6高度表达于TSC皮层结节脑组织中具有特征性的异构神经元(MNs)上,包括异形神经元(DNs)和巨形细胞(GCs);
3.免疫荧光双标结果显示:TRPC3、TRPC6阳性的MNs与神经元标志物NeuN、NF-200均存在共表达,TRPC3、TRPC6表达阳性的胶质细胞与Vimentin共表达,但未观察到TRPC3、TRPC6表达阳性的DNs及GCs与胶质细胞标志物GFAP、Vinmentin共表达。
结论:
TRPC3、TRPC6在结节性硬化症癫痫患者致痫病灶皮层中表达上调,以及特异性的细胞分布模式,提示TRPC3、TRPC6通道可能与TSC癫痫发作密切相关。