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目的:癫痫作为一种常见的神经系统疾病,其反复发作或癫痫持续状态(Status epilepticus,SE)发作可导致不同程度的脑损伤。随着脑损伤的发生,机体启动一系列防护及修复机制,这其中就包括了神经发生和突触重建的过程。Semaphorins家族是一组控制细胞迁移及轴突生长调控的系列蛋白,越来越多的证据表明,Semaphorins家族不仅调控轴突生长,还控制着神经元的迁移,并且通过抑制自发的或异常的轴突生长来维持已建立的突触连接,并参与突触可塑性。本实验旨在观察发育期大鼠脑癫痫持续状态后海马齿状回Sema-3A、CA3区突触素P38的表达变化,并探讨Sema-3A在发育期大鼠脑癫痫持续状态后突触重建中的可能作用。
方法:生后7(天)d、14d、21d、28d四个日龄组SD大鼠共240只,每组60只,每个日龄组大鼠随机分模型组(SE组)和对照组(NS组),腹腔注射戊四氮(Pentylenetetrazol,PTZ)建立SE模型,用免疫组化法观察SE发作后1d、7d、14d、21d、28d的齿状回(Dentate gyrus,DG)中Sema-3A及海马CA3区P38的表达。
结果:
1、点燃模型的建立及癫痫持续状态行为观察:SE组大鼠发作达3.5级以上,持续1小时,NS组无惊厥。
2、Sema-3A免疫反应产物:Sema-3A在齿状回的颗粒细胞层(Granule cell laye,GCL)表达最明显,免疫阳性颗粒在神经元的胞质和轴突上均可见到,偶见胞核染色。NS组Sema-3A阳性表达随日龄增加呈减少趋势,即P7日龄组表达最明显。SE组海马结构内Sema-3A免疫反应产物的分布特征无明显变化。各日龄组SE发作后各时间点Sema-3A阳性表达变化趋势一致,均表现为在SE后7d、14d海马齿状回颗粒细胞层Sema-3A免疫反应产物的积分光密度(Integral Optical density,IOD)值较NS组显著减少(P＜0.05),其中以SE发作后7d减少最明显。
3.P38免疫反应产物:NS组切片的海马结构内P38免疫反应产物呈板层样分布,神经毡内免疫反应产物呈特异性点状或颗粒状沉积,多为细颗粒状沉积,神经元胞质、胶质细胞、血管及白质不被染色。在海马CA3区苔藓纤维层内,深染的颗粒状免疫反应产物较为均匀分布,整体看呈月牙形;在齿状回内分子层内带染色最深,颗粒细胞轮廓边缘也有点状反应产物沉积。SE组海马结构内P38免疫反应产物的分布特征无明显变化。定量结果显示,各个日龄组在SE发作后各个时间点海马CA3区苔藓纤维层P38免疫反应产物的IOD值较NS组显著增加(P＜0.05),其中以SE发作后14d增加达高峰。
结论:
1、发育期大鼠齿状回Sema-3A在SE发作后出现短暂下调,而CA3区P38出现上调。
2、发育期大鼠脑SE发作后齿状回Sema-3A的表达下降可能参与了海马区的突触重建。