Suppression of epileptic seizures by regulating astrocytic cAMP signaling

通过调节星形细胞 cAMP 信号传导抑制癫痫发作

基本信息

批准号：
19F19411
负责人：
池谷裕二
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-10-11 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19411/
关键词：
てんかん発作アストロサイト cyclic AMP てんかん cAMP 海馬

项目摘要

本研究は薬物によって誘起される急性てんかんモデル、および海馬硬化による慢性てんかんモデルの2つの動物モデルを用い、アストロサイトのcAMPシグナルによるてんかん発作への影響を調べた。急性モデルの場合、てんかん誘導薬の腹腔内投与により発作を誘導した。投与するタイミングに合わせて青色光刺激をマウスの両側海馬に送り、光刺激によるアストロサイトのcAMPの上昇は発作のレベルをどのように影響したかを調べた。光刺激を受けたマウスのほとんどは重篤な発作まで至らなかった。さらも、急性モデルの場合、発作誘導後にマウスの脳を摘出し、神経細胞活動マーカーであるcFosに対する免疫染色によって光刺激、発作、または両者によって活動した海馬の神経細胞群を割り出した。慢性てんかんモデルの場合、カイニン酸を片側海馬に投与し、海馬硬化を誘導した。3週間後に、青色光刺激でアストロサイトのcAMPレベルを海馬で上昇させ、マウスの行動変化をを観察した。結果として、光刺激を受けたマウスはてんかん発作を示した。また、同じ個体を光刺激なしの条件で行動観察した場合発作はほとんど見られていないことと、bPACを発現しないてんかんモデルマウスでは光刺激による発作が見られていないことから、発作はアストロサイトのcAMP上昇によって誘導されたと考えられる。その後、マウスの脳を摘出し、海馬硬化の程度と海馬硬化による組織学的変化を免疫染色法によって確認した。本研究は今まで検討されていないアストロサイトのcAMPとてんかん発作の関係を初めて検証した。結果として、慢性てんかんモデルでは発作を抑制し、急性てんかんモデルでは発作を誘導することが明らかになった。これらの発見は、今までのてんかん発作の研究では注目されていなかったアストロサイトのcAMPシグナルが、てんかん発作の程度と有無を左右する重要な因子であることを示した。

这项研究使用了两个动物模型：由于海马硬化而引起的药物诱导的急性癫痫模型和一个慢性癫痫模型，并研究了星形胶质细胞营地信号对癫痫发作的影响。在急性模型中，通过腹膜内癫痫诱导剂诱导癫痫发作。蓝光刺激被送到给药时间时的小鼠双侧海马，以及由于光刺激而导致的星形胶质细胞cAMP的增加如何影响癫痫发作的水平。大多数轻刺激的小鼠没有受到严重攻击。此外，在急性模型的情况下，在癫痫发作后去除小鼠的大脑，以及通过光刺激，癫痫发作或两者都通过神经元活性标记CFO的免疫染色确定的海马神经元基团。在慢性癫痫模型中，将海藻酸用于单侧海马，以诱导海马硬化。三个星期后，海马中具有蓝光刺激的海马中的星形胶质细胞cAMP水平升高，并且观察到小鼠的行为变化。结果，轻刺激的小鼠表现出癫痫发作。此外，当在没有光刺激的条件下观察到相同的个体，几乎没有观察到癫痫发作，并且在不表达BPAC的癫痫模型小鼠中，未观察到由光刺激引起的癫痫发作，因此认为癫痫发作是由星形胶质细胞升高的cAMP诱导的。然后去除小鼠的大脑，并通过免疫染色证实了海马硬化性的程度和由于海马硬化而导致的组织学变化。这项研究检查了星形胶质细胞营和癫痫发作之间的第一个关系，直到现在才研究。结果，发现慢性癫痫模型抑制癫痫发作，而急性癫痫模型会诱发癫痫发作。这些发现表明，在先前的癫痫发作研究中未注意到的星形胶质细胞营地信号是影响癫痫发作的严重性和存在的重要因素。