TNF-α信号在癫痫后海马新生神经元异常迁移中的作用研究

癫痫是严重危害人类健康的神经科慢性疾病。癫痫后海马内新生神经元异位迁移可能是癫痫反复自发发作的重要原因之一。我们前期工作发现，癫痫后海马内小胶质细胞显著激活，抑制其激活可明显阻断海马新生神经元的异位迁移，机制尚不清楚；进而发现，离体条件下TNF-α可以引导神经元的迁移，且海马齿状回内存在TNF-α受体的表达。由此推测，癫痫后活化小胶质细胞释放的TNF-α可能直接参与新生神经元的异位迁移。本研究拟采用海人酸诱导大鼠癫痫模型，首先动态观察癫痫后齿状回内TNF-α、新生神经元TNF-α受体的表达变化；进一步应用逆转录病毒载体结合立体定向注射技术消减或过表达TNF-α受体表达，观察对正常及癫痫海马内新生神经元迁移的调控作用；最后应用transwell及生长锥转向实验，离体水平探索TNF-α引导神经元迁移的机制。本项目的完成将为癫癎发生机制和治疗提供新的理论依据和新的靶点。

癫痫是严重危害人类健康的神经科慢性疾病。海马内大量新生神经元异位迁移导致异常神经网络的形成，可能是癫痫反复自发发作的重要原因之一。本课题根据前期研究结果为基础提出假设：癫痫后活化小胶质细胞释放的TNF-α可能直接参与新生神经元的异位迁移。研究采用锂-匹罗卡品癫痫模型，动态观察癫痫后齿状回内TNF-α、新生神经元TNF-α受体的表达变化；应用立体定向注射技术干预TNF-α与其受体的相互作用后，观察对正常及癫痫海马内新生神经元迁移的调控作用。在离体水平探索TNF-α对神经元迁移及对神经前体细胞诱导分化的作用。实验结果发现，癫痫状态后海马齿状回内TNF-α及TNFR1高表达。在原代培养的小脑颗粒细胞中，TNF-α可以诱导新生神经元生长锥的转向；而在transwell迁移实验中，TNF-α并未显示出明确的促新生神经元迁移的作用。在原代培养的海马神经前体细胞诱导分化实验中，TNF-α似乎可以促进神经前体细胞向神经元方向分化，其抑制剂可部分逆转该作用。应用TNF-α抑制剂后，部分抑制了新生神经元基树突的异常迁移，同时也部分抑制了新生神经元的增殖；抑制TNF-α通路后，海马齿状回内苔藓纤维芽生被部分逆转，且海马齿状回内小胶质细胞激活被显著抑制。本课题的完成提示我们，TNF-α虽然在单细胞水平具有诱导新生神经元迁移的作用，但其同时具有更多的生理学作用，包括调节神经前体细胞分化，调节受损脑区的炎性反应水平等。这为TNF-α在癫痫发生机制中的作用提供了更深入的理论依据。