研究|GluA1-AMPAR-mediated LTP参与颞叶癫痫大鼠认知功能的时间依耐性下降
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癫痫是一种由神经元异常放电而引起的慢性脑功能障碍疾病。颞叶癫痫是青少年和成人最常见的局灶性癫痫,30%的颞叶癫痫患者会出现不同程度的记忆缺陷、学习困难等认知问题,称为颞叶癫痫合并认知障碍(Cognitive impairment associated with temporal lobe epilepsy,CIE)。临床专家发现CIE并不会因为癫痫发作的控制而得到明显改善,甚至会随着癫痫病程而加重。目前CIE的确切发病机制尚不明确,同时一些抗癫痫药物在发挥抗癫痫作用时也会对认知功能造成一定程度的损害,使得癫痫的治疗更加复杂。
华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院江军医师团队在AE发表研究论文Involvement of GluA1-AMPAR-mediated LTP in time-dependent decline of cognitive function in rats with temporal lobe epilepsy,本文从分子机制及电生理角度研究了颞叶癫痫大鼠认知障碍的可能发病机制,为CIE的发病机制提供一定的实验证据。
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Luo, X., Yu, X., Liang, J. et al. Involvement of GluA1-AMPAR-mediated LTP in time-dependent decline of cognitive function in rats with temporal lobe epilepsy. Acta Epileptologica 3, 2 (2021). https://doi.org/10.1186/s42494-020-00036-8
该团队前期研究发现,伴有认知及记忆功能障碍的癫痫大鼠海马长时程增强(LTP)明显衰退。α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体(AMPARs)的激活与LTP的形成和学习记忆相关,因此本文主要研究AMPARs是否参与海马LTP抑制和颞叶癫痫认知障碍的形成。研究方法是首先建立氯化锂-匹罗卡品颞叶癫痫大鼠模型,分别于诱导癫痫持续状态(SE)后第1、5和13周,采用Morris水迷宫、被动回避试验进行大鼠认知行为学分析,使用Western blotting和场电位记录检测海马GluA1-AMPARs膜表达水平及海马LTP。最后,检测AMPARs激动剂(S)-AMPA对颞叶癫痫大鼠LTP和认知功能的影响。与年龄匹配的正常大鼠相比,颞叶癫痫大鼠在诱导SE后第5周和第13周的学习和记忆能力呈时间依赖性下降,海马膜GluA1的表达水平显著降低,同时海马LTP时间依赖性减弱。此外,海马内注射(S)-AMPA可以呈现剂量依赖性改善颞叶癫痫大鼠的学习、空间记忆和情绪记忆缺陷,并部分逆转颞叶癫痫大鼠LTP减弱。因此,海马膜GluA1表达降低可能参与颞叶癫痫大鼠海马LTP衰减,继而参与其认知功能障碍的形成。
作者简介
通信作者:江军
江军,主任医师,华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院神经电生理室主任。中国抗癫痫协会脑电图与神经电生理分会副主任委员,中国抗癫痫协会青年委员会委员,中国抗癫痫协会神经调控专业委员会委员,中国卫生信息与健康医疗大数据学会儿童青少年健康促进工作会常务理事,湖北省抗癫痫协会理事,湖北省抗癫痫协会青年委员会常务理事,湖北省神经电生理及调控协会常务理事,武汉脑电图及神经电生理协会常务理事。通过ASEPA-ASNA-CAAE考试及全国脑电图高级水平考试。武汉儿童医院神经电生理室2018年10月获批第一批中国抗癫痫协会脑电图培训基地。完成了中国抗癫痫协会中国抗癫痫协会癫痫科研基金—UCB基金项目及湖北自然科学基金面上项目等项目。主要研究方向是小儿神经电生理技术,擅长小儿各种脑电图报告的分析,对儿童癫痫及癫痫综合征的诊治方面有丰富的临床经验。
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