VEGF-C下调GABAa受体功能的分子机制及其对MCD病理发生的影响

Malformations of cortical development (MCD) represents a well-recognized cause of intractable epilepsy. It has been documented that the malformed neurons are the central component in pathological features of MCD, but the exact mechanism of pathogenesis of malformed neurons has not yet been elucidated. Our Previous research（Youth Science Foundation） indicates that VEGF-C signalling cloud promote the proliferation of SVZ-NPCs （Subventricular zone-derived neuronal progenitor cells）by Akt-1 and ERK pathway, and then enhances the migration of these cells towards to the dysplastic regions of MCD.Also,VEGF-C signalling mediate the anti-apoptosis effect of malformed neurons by Akt-1/Bad pathway. More importantly, we found the GABA system in MCD could be down-regulated by VEGF-C signal. Because of the evidence that GABAa receptor involve in and pathogenensis of MCD, These evidence, coupled with our findings，suggests that VEGF-C cloud regulate the MCD-associated SVZ-NPCs neurogenesis ,and then affect pathogenesis of MCD. To address these concerns, in the present project, we employed the MCD models of both rats and human slice culture, and investigate the putative molecular mechanism of the down-regulated effect of VEGF-C on GABAa receptor in MCD, and observe its impact on pathogenesis of MCD. Our results will provided further insights into pathogenesis of MCD, and will be beneficial to development of new clinical strategies.

皮质发育障碍（MCD）是药物难治性癫痫的重要病因，异构神经元是MCD的病理核心成分。前期青年科学基金证实VEGF-C通路通过激活Akt-1、ERK信号诱导室管膜下区神经前体/祖细胞（SVZ-NPCs）原位增殖、迁移形成异构神经元；并激活Akt-1/Bad通路抑制异构神经元凋亡。我们同时发现VEGF-C下调MCD脑区GABAa受体功能，鉴于最新发现GABAa受体在SVZ-NPCs神经发育及MCD病理发生中的重要作用，我们推测VEGF-C/VEGFR-3通过调控“GABA→SVZ-NPCs”环节参与MCD中异构神经元形成。为此，本课题拟通过临床MCD标本和动物模型，以“GABA 调控SVZ-NPCs”为切入点，采用GABA成像、膜片钳等技术，从整体和分子水平探讨VEGF-C调控GABAa受体的分子机制及其在SVZ-NPCs向异构神经元演进中的作用，为进一步深入揭示MCD的发病机制提供新的线索。

大脑皮质发育障碍（MCD）是药物难治性癫痫的重要病因，异构神经元是MCD的病理生理特征性细胞成分。本课题组前期发现VEGF-C通路通过激活Akt-1、ERK信号诱导室管膜下区神经前体/祖细胞（SVZ-NPCs）原位增殖、迁移形成异构神经元；并激活Akt-1/Bad通路抑制异构神经元凋亡。同时证实VEGF-C下调MCD脑区GABAa受体功能，结合GABAa受体在SVZ-NPCs神经发育及MCD病理发生中的重要作用，我们在项目立项时提出：VEGF-C/VEGFR-3通过调控“GABA→SVZ-NPCs”环节参与MCD中异构神经元形成。为此，本课题通过临床MCD标本和动物模型，以“GABA 调控SVZ-NPCs”为切入点，采用膜片钳、钙成像、siRNA等技术，从整体和分子水平探讨VEGF-C调控GABAa受体的分子机制及其在SVZ-NPCs向异构神经元演进中的作用。我们的研究结果揭示：①在 MCD 动物模型、MCD 临床脑片、培养皮层神经元细胞三个水平，VEGF-C/VEGFR-3通路促进皮层神经元、异构神经元GABAa α1亚基表达上调；电生理结果表明VEGF-C系统下调异构神经元GABAa受体功能；②MCD动物模型中GABAa受体及其下游信号分子对皮层神经元/异构神经元增殖、迁移的调控作用；③VEGF-C/VEGFR-3信号通路通过PKA/PKC信号节点下调GABA系统功能的可能机制；④VEGF-C信号通路在颞叶癫痫患者及动物模型中表达上调，并进一步明确其的表达分布；⑤VEGF-C/VEGFR-3介导的炎症通路分子CD200、CD47、SIRP-α、IL-4等在MCD中的表达分布特征及其在MCD病理发生中的作用。⑥FCD中少突前体细胞相关标记物Olig2、PDGFRα表达降低，且FCDII型中表达更加低下。. 通过本项目基本阐明了“VEGF-C→GABA→SVZ-NPCs→MCD”这一重要致病机制，进一步深化对“VEGF-C促进MCD病理发生”的理解。目前本项目发表基金标注文章7篇，均为SCI论文，其中5分以上2篇；获重庆市科技进步一等奖1项，军队科技进步二等奖1项；依托本项目，培养研究生5名；申请人获得2017年度国家自然科学基金面上项目资助（81771217）。