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研究背景:癫痫是一种常见的慢性脑部疾病,全球超过6500万人受到了它的影响,是由于异常放电而引起的。它的频繁发作,会出现严重的神经功能障碍,而癫痫持续状态(SE)是癫痫最严重的神经系统医疗急症之一。导致癫痫持续状态的原因涉及很多面,主要原因可能是慢性癫痫患者抗癫痫药物血药浓度低、远距离症状、脑血管意外、缺氧的状态下、还有代谢或者酒精和停药。癫痫持续状态的预后则与原因、年龄、癫痫发作持续时间和对治疗的反应有关。因此,需要积极探索可能的癫痫调控因子,探究癫痫发作后可能的神经元损害机制,可能对癫痫的治疗和预后有重要的作用。自噬,即细胞“吃掉自己”的过程,是一种细胞自我降解和循环利用胞内组分的过程。没有自噬是万万不能的,而但过量也可能是有害的。因此,自噬在所有真核生物中都是一个受到严格调控的过程。自噬小体的形成和成熟涉及两个泛素样系统:ATG8和ATG12系统。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是自噬的一种主要调节因子,它接收了很多信号通路,可以感知细胞的能量状态来触发或停止蛋白质的合成。有报道称,如果抑制PI3K/AKT/mTOR信号转导通路,可能就加速了细胞的凋亡和自噬。程序性细胞死亡因子4(Programmed Cell Death 4,PDCD4)是一种肿瘤抑制因子,能够促进炎症的发生,在肿瘤、肥胖、糖尿病和心血管等疾病的发生发展中发挥了重要作用。PDCD4对于细胞的增殖、凋亡、转化、侵袭及自噬等行为会产生影响,但是PDCD4在癫痫中的作用尚不明确。此外PDCD4可以调控自噬,作为自噬通路的上游分子,同时阻断了PI3K/AKT/mTOR通路,可能抑制细胞的癌变活性,这提示了我们,PDCD4是否可能会在SE中的自噬通路和PI3K/AKT/mTOR通路进行调节。本实验旨在研究,当PDCD4过表达后,自噬相关因子、PI3K、AKT、mTOR在小鼠癫痫持续状态模型中的变化,深入了解PDCD4会在SE中的起什么作用。研究方法:本实验在小鼠腹腔注射药物(匹鲁卡品),建立癫痫持续状态的模型,随机地将小鼠分开,分别为正常对照组、癫痫组、癫痫+对照病毒组、癫痫+AAV-PDCD4共4组。应用Western blot的方法,检测对照组和SE组,小鼠海马组织中PDCD4、LC3、Beclin1、PI3K、AKT、mTOR在蛋白水平的表达变化。研究结果:(1)对比观察对照组,小鼠的行为学显示无明显的变化,而癫痫组小鼠不久会出现发作,表现为全身抽搐,紧挨着就进入癫痫持续状态。(2)与对照组相比,SE+AAV-PDCD4组中小鼠的癫痫潜伏期明显延长(P<0.05)。(3)与对照组相比,小鼠SE 72h后,SE组海马组织中PDCD4表达升高(P<0.05);与SE+对照病毒组组相比,SE+AAV-PDCD4组PDCD4表达明显升高(P<0.05)。(4)与对照组相比,小鼠SE 72h后,SE组海马组织中Beclin1、LC3II/I表达均升高(P<0.05);与SE+对照病毒组组相比,SE+AAV-PDCD4组Beclin1、LC3II/I表达均明显降低(P<0.05)。(5)与对照组相比,小鼠SE 72h后,SE组海马组织中PI3K、AKT、mTOR蛋白表达升高(P<0.05);与SE+对照病毒组组相比,SE+AAV-PDCD4组PI3K、AKT、mTOR表达明显升高(P<0.05)。研究结论:(1)过表达PDCD4降低了小鼠癫痫持续状态模型海马组织中Beclin1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的表达水平,提示PDCD4对小鼠癫痫持续状态模型中自噬起抑制作用;(2)过表达PDCD4增加了小鼠癫痫持续状态模型海马组织中的AKT、PI3K、mTOR表达水平,提示PDCD4可能通过PI3K/AKT/mTOR通路对小鼠癫痫持续状态模型中的自噬产生影响;(3)过表达PDCD4延长了小鼠的癫痫发作潜伏期。