RasGRF1基因DNA甲基化对耐药性癫痫的表观调控作用

DNA甲基化可通过调节基因转录水平的表达在突触重塑，神经祖细胞分化等神经生物过程中起重要作用。课题组前期在对200多例癫痫患者术后脑组织进行的基因芯片、蛋白芯片及质谱分析中发现在差异表达的基因和蛋白中有15种与癫痫患者脑组织中DNA甲基化有关，生物信息学理论分析提示这种甲基化主要集中在Ras/MAPK信号通路中。本项目拟以耐药性癫痫患者和动物模型为研究对象，在前期研究结果的基础上用多种DNA甲基化研究技术从细胞、动物模型层面继续深入探索患者及动物脑组织中Ras/MAPK信号通路上游RasGRF1基因DNA甲基化与通路中关键基因mRNA及蛋白表达的相关性，明确RasGRF1基因表达下调是否是由DNA高甲基化所致，以及其DAN甲基化状态是否影响Ras/MAPK通路并参与调节神经网络及环路重组，同时探索DNA甲基转移酶抑制剂能否引起耐药性癫痫神经网络及环路重组的改善，以揭示耐药性癫痫的成因。

DNA甲基化受DNA甲基化转移酶(DNMT)催化，是最重要的一种表观遗传修饰方式。越来越多的研究表明，中枢神经系统DNA甲基化可调控神经元网络活性和突触可塑性。我们发现，癫痫患者脑组织和点燃鼠脑组织中DNA甲基转移酶（Dnmt1 和Dnmt3a）表达上调。 .Ras蛋白特异性鸟嘌呤核苷酸释放因子（RasGRF1）是一种Ras蛋白激活因子，主要在神经元中表达并大量聚集于突触。编码RasGRF1蛋白的基因是一个印记基因，其表达受表观遗传DNA甲基化调控，出生后RasGRF1表达增加与神经网络形成同步。很多证据表明RasGRF可通过不同的信号传导通路对突触可塑性、神经元兴奋性和神经元轴突生长进行调控。癫痫患者脑组织、点燃鼠脑组织中RasGRF1的表达下降，耐药性癫痫患者脑脊液中RasGRF1浓度降低。.MeCP2，编码甲基化的CpG（甲基胞嘧啶）序列结合蛋白2，是一种多功能的核蛋白，是特定结合于基因中甲基化DNA序列的蛋白质家族的成员。MeCP2在中枢神经系统中调节树突形态、介导突触传递、神经传递和突触重塑起着重要的作用。我们发现，癫痫患者脑组织、点燃鼠脑组织中MeCP2的表达增高。.Dysbindin 蛋白在中枢神经系统的多个部位广泛表达，它在细胞内囊泡转运、突触囊泡转运和神经递质释放等方面发挥重要的作用。在细胞水平，Dysbindin 被认为调节突触前的谷氨酸能传递。我们发现，Dysbindin 在人和实验动物颞叶癫痫灶中的表达增加。.小结：动物及耐药性癫痫脑组织实验结果提示，DNA甲基化可能在癫痫的发生发展中发挥作用，其中RasGRF1可能有重要作用。RasGRF1甲基化在癫痫中的具体作用还有待于进一步研究