Reelin-Dab1-Rap1信号通路在MTLE形成中的作用及表观遗传学调控机制研究

Dentate gyrus granule cell dispersion (GCD) is a common pathology of the mesial temporal lobe epilepsy and closely associated with the disease, but its mechanism is unclear. Recent studies show that the decrease of Reelin protein level and the increase of DNA methylation level in Reelin promoter are related to GCD. We previously found that DNA methylation / histone acetylation in the regulation of gene expression of HCN play an important role in MTLE. In our preliminary study, the decreased level of reelin gene expression has been observed in rat MTLE model. Some research reported Reelin-Dab1-Rap1 signaling pathway is associated with neuroblast migration. We propose this scientific hypothesis that Reelin-Dab1-Rap1 signaling pathway involved in the formation of GCD and MTLE, which regulated by DNA methylation / histone acetylation. Based on this hypothesis, we analyzed the role of DNA methylation / histone acetylation mediated Reelin-Dab1-Rap1 signal pathway in MTLE formation. Intervention in DNA methylation/histone acetylation regulation of Reelin-Dab1-Rap1 signaling pathways and restrain the influence of MTLE prospect of treatment.

海马齿状回颗粒细胞弥散化（GCD）是颞叶内侧癫痫（MTLE）的一种常见病理表现并与疾病发生密切相关，但其产生机制尚不完全清楚。相关研究表明Reelin蛋白水平下降和Reelin基因启动子区域DNA甲基化水平增高与GCD相关。我们前期研究发现DNA甲基化/组蛋白乙酰化调控HCN基因表达在MTLE形成中发挥重要作用，预实验发现大鼠MTLE模型中Reelin表达水平下降，文献报道Reelin-Dab1-Rap1信号通路与神经母细胞迁移相关。我们提出Reelin-Dab1-Rap1信号通路参与GCD形成和MTLE发生并受到DNA甲基化/组蛋白乙酰化调控这一科学假说。基于此科学假说，我们分析DNA甲基化/组蛋白乙酰化调控Reelin-Dab1-Rap1信号通路在MTLE发生中的作用，探究干预DNA甲基化/组蛋白乙酰化调控对Reelin-Dab1-Rap1信号通路的影响及抑制MTLE的治疗前景。

癫痫是神经系统常见疾病，其中颞叶内侧癫痫（Mesial temporal lobe epilepsy, MTLE）是成人药物难治性癫痫的一种常见类型，目前MTLE的具体发病机制还不清楚。Reelin是一种具有丝氨酸蛋白酶活性的外分泌糖蛋白，超极化激活环核苷酸门控通道（hyperpolarization activated cyclic nucleotide gated channel，HCN）是一种离子通道蛋白，在成熟脑组织中均负责调节突触的功能。前期研究发现MTLE患者海马组织标本中Reelin 蛋白和HCN的表达水平下降，且Reelin 蛋白水平下降程度与海马齿状回颗粒细胞弥散化（Granule cell dispersion，GCD）程度密切相关，GCD 与致痫网络形成密切相关。我们首先纳入符合MTLE临床诊断标准的癫痫患者206例，同时纳入260例正常对照人群作为对照组，通过对两组人群Reelin基因的16个基因多态位点进行比较，结果发现Reelin基因的三个基因多态位点rs3808019，rs10266480，rs10250047与MTLE相关，通过进一步等位基因分析发现rs3808019 T/C与MTLE相关。其次我们通过构建锂-匹鲁卡品MTLE大鼠模型，研究发现模型组在慢性癫痫期存在海马区GCD现象，进一步检测模型组和对照组海马区Reelin蛋白的表达水平，结果未能发现Reelin蛋白水平下降。随后我们发现MTLE模型组海马组织HCN1的表达水平下调，同时HCN1启动子区出现高甲基化状态，提示表观遗传学异常可能影响了HCN1在MTLE形成中的表达变化。综上所述，我们发现Reelin的基因多态性与MTLE发生的易感性相关，表观遗传学调控异常导致的HCN1表达水平的下降在MTLE发生中发挥重要作用。