PTZ诱导的癫痫急性发作大鼠大脑神经元中F-actin、Calponin3和ROCK2的表达及其意义

目的:探讨戊四氮(PTZ) 诱发的大鼠癫痫急性发作对大脑神经元中F-actin、Calponin3和ROCK2蛋白表达水平的影响,阐明癫痫急性发作时阻断F-actin异常解聚、触发F-actin重构的可能机制。方法:3周龄Wistar 幼鼠56只分为对照组(n=6)和癫痫组(n=50)。对照组大鼠给予腹腔注射生理盐水;癫痫组大鼠经腹腔注射60 mg·kg^-1 PTZ建立癫痫急性发作模型,造模成功的24只大鼠分别在癫痫急性发作后的相应时间点(1、2、3和7 d时)随机处死6只用于取材。采用Alex-488标记的phalloidine进行荧光染色观察大鼠大脑海马组织中分子层的F-actin荧光强度;采用免疫荧光染色法观察大鼠大脑皮层和海马神经元中Calponin3和ROCK2的分布;采用Western blotting法检测大鼠海马组织中Calponin3、ROCK2和磷酸化ROCK2蛋白的相对表达水平。结果:与对照组比较,癫痫急性发作1 d后,癫痫组大鼠大脑树突棘密集的海马中分子层的F-actin荧光强度降低(P<0.05),点状聚集结构消失。免疫荧光染色,对照组大鼠Calponin3在神经元胞质中弥漫性分布,而癫痫急性发作7 d后,癫痫组大鼠神经元中Calponin3则聚集在细胞皮质;对照组大鼠ROCK2仅在少量神经元突起中分布,而癫痫急性发作7 d后,癫痫组大鼠大量神经元胞体和突起中均可见ROCK2分布。Western blotting检测,与对照组比较,癫痫组大鼠各时间点海马组织中Calponin3相对表达水平显著降低(P<0.05),但是随着时间延长,1周内逐渐升高并趋向正常水平。与对照组比较,癫痫组大鼠海马组织中ROCK2蛋白相对表达水平从癫痫急性发作后3 d开始显著增加并持续至造模后7 d(P<0.05);磷酸化ROCK2蛋白相对表达水平则从癫痫急性发作后1 d就开始显著增加并持续到7 d(P<0.05),且随着时间延长逐渐降低。结论:PTZ诱导幼鼠癫痫急性发作导致F-actin异常解聚,同时激活RhoA/ROCK2信号途径,上调ROCK2和Calponin3蛋白表达水平。     

匹鲁卡品致小鼠癫痫神经元模型的建立及其F-actin、Calponin 3和ROCK2的表达

目的：探讨匹鲁卡品所致小鼠癫痫神经元中细胞骨架丝状肌动蛋白（F-actin）、调宁蛋白3（Calponin 3）和Rho相关含卷曲螺旋蛋白激酶2（ROCK2）的表达,研究癫痫发作后RhoA/ROCK2通路与Calponin 3和F-actin解聚和重构之间的关系。方法：采用木瓜蛋白酶消化法分离ICR新生小鼠乳鼠皮层神经元,生长至第7天时用微管关联蛋白2（MAP2）抗体进行免疫组织化学染色鉴定神经元。将培养7d的神经元分为对照组和癫痫模型组,对照组用神经元培养基培养,癫痫模型组在神经元培养基中分别加入终浓度为2、3和4 mmol·L^-1匹鲁卡品,24h后换为正常培养基。分别在造模后不同时间点取出各组细胞固定,进行免疫组织化学染色和荧光染色。采用Alex-546标记的phalloidin进行荧光染色观察神经元中F-actin分布;免疫组织化学染色观察神经元中Calponin 3、ROCK2和磷酸化ROCK2（p-ROCK2）表达和分布。结果：光镜下观察和F-acitn荧光染色,与对照组比较,造模24h后,2 mmol·L^-1匹鲁卡品组细胞无明显变化;3 mmol·L^-1匹鲁卡品组神经元中F-acitn出现解构,神经元部分突起消失,但在更换正常培养基后,细胞形态和F-actin结构在造模7d后逐渐恢复;4 mmol·L^-1匹鲁卡品组神经元中F-actin结构崩解破坏严重,神经元突起不可逆性消失。免疫组织化学染色,对照组Calponin 3和ROCK2弥散分布于胞质中;在造模1d时癫痫模型组（3 mmol·L^-1匹鲁卡品）神经细胞中Calponin 3和ROCK2明显聚集在细胞膜下方,随培养时间延长其表达量明显上调,位于细胞膜下方的p-ROCK2表达量也较对照组明显增加,同样随培养时间延长其表达量逐渐升高。结论：利用3 mmol·L^-1匹鲁卡品成功建立癫痫神经元模型。3 mmol·L^-1匹鲁卡品可使神经元细胞内ROCK2活化为p-ROCK2,并上调神经元内的ROCK2和p-ROCK2表达量,促使F-actin解聚导致神经元突起部分消失,p-ROCK2激活Calponin3磷酸化,促进F-actin重构和神经元形态结构的恢复。