炎症小体激活小胶质细胞促进异常新生神经元形成在锂-毛果芸香碱致痫大鼠中的作用机制

摘要

目的 在锂-毛果芸香碱（Lithium-Pilocarpine）致痫大鼠模型中，检测炎症小体的激活，观察小胶质细胞的活化和异常新生神经元的形成，探索炎症小体激活小胶质细胞促进异常新生神经元形成在癫痫发生发展中的作用机制。方法 通过腹腔注射氯化锂和毛果芸香碱建立癫痫大鼠模型，将大鼠分为Sham组（生理盐水对照组，n=12）、Pilo组（锂-毛果芸香碱致痫组，n=20）和Pilo+MCC950组[锂-毛果芸香碱致痫后给予核苷酸结合结构域富含亮氨酸重复序列和含热蛋白结构域受体3(NLRP3)抑制剂组，n=20]，在急性期观察记录大鼠癫痫的行为学表现，通过病理切片确认脑组织损伤情况和细胞激活情况，借助分子检测确认炎症小体和其他分子的表达情况。采用体外细胞模型挽救实验验证炎症小体的作用。结果 Pilo组大鼠有6只出现Ⅴ级，5只出现Ⅳ级，2只出现Ⅲ级的癫痫发作情况。相较之下，Pilo+MCC950组大鼠则没有出现Ⅴ级，6只出现Ⅳ级，8只出现Ⅲ级，2只出现Ⅱ级的癫痫发作情况。Pilo组强直痉挛发作的潜伏期短于Pilo+MCC950组，Ⅲ级以上癫痫发作的次数和持续时间大于Pilo+MCC950组。Pilo组NLRP3和pro-caspase-1的含量、4种促炎细胞因子的含量以及脑源性神经营养因子（BNDF）和细胞外调节蛋白激酶（ERK）均高于Pilo+MCC950组。免疫荧光检测显示，Pilo组小胶质细胞大量活化，出现大量异常新生神经元。体外细胞实验后，ELISA结果验证了炎症小体的作用。结论 在锂-毛果芸香碱致痫大鼠模型中，炎症小体NLRP3接受外界炎症刺激而活化聚集，进而大量产生多种促炎细胞因子，使得小胶质细胞活化，分泌BDNF并激活ERK信号通路，调控异常新生神经元的形成和聚集等生物学行为，参与癫痫的发生发展。[国际神经病学神经外科学杂志, 2024, 51(4):28-35]

关键词

癫痫 / 炎症小体 / 炎症因子 / 小胶质细胞 / 新生神经元

基金资助

湖南省卫生健康委科研计划项目（202203073346）