顳葉內側癲癇患者腦脊液中miR-124和環磷酸腺苷反應元件結合蛋白表達與認知功能關系

郭舒雯,代昌飛，趙雄飛

(眉山心腦血管病醫院 1.神內八科；2.神經重癥監護室；3.神經七科,四川 眉山620010)

顳葉內側癲癇(mesial temporal lobe epilepsy，MTLE)是臨床常見的局灶性癲癇，約75% MTLE患者對抗癲癇藥物不敏感，成為最常見難治性癲癇類型，占其發病率的40%-50%[1]。其臨床最常見病理改變為海馬硬化，且病程長，發作頻繁，易發生意外傷害。MTLE患者易出現認知功能障礙，導致患者認知、記憶功能減退，嚴重影響社會功能，引發一系列精神心理問題，給患者家庭與社會帶來沉重負擔[2]。環磷酸腺苷反應元件結合蛋白(cAMP response element binding protein，CREB)是記憶形成的必需調節因子，有研究發現，CREB在癲癇患者腦組織中異常表達，與其神經元損傷密切相關[3]。微小RNA-124(microRNA-124，miR-124)是目前為止發現的在腦中含量最豐富的miRNA，其參與神經元發育與分化，在多種認知障礙疾病中異常表達[4]。因此，本研究旨在探討MTLE患者腦脊液中miR-124和CREB表達與認知功能關系，為其治療和機制研究提供新思路。

1 資料與方法

1.1 臨床資料選取2016年6月-2019年6月本院神經內科收治的100例MTLE患者作為研究對象(研究組)，選取同期接受腦脊液檢查的80例無神經系統疾病、無癲癇史患者作為對照組，納入標準：(1)符合MTLE診斷標準[5]；(2)經影像學、腦電圖確診；(3)患者知情，簽署知情同意書；(4)經本院倫理委員會批準；排除標準：(1)有腦炎、腦梗死、腦外傷史者；(2)由腫瘤及其他病變繼發癲癇者；(3)左利手者；(4)合并其他認知功能障礙疾病者；(5)有藥物、酒精成癮史者；(6)存在明顯精神癥狀無法完成實驗者；(7)抗癲癇藥物長期服用者；研究組男55例，女45例；年齡17-58歲，平均(39.56±6.27)歲，病程3-16年，平均(8.95±3.01)年；病變側別：左側53例，右側38例，雙側9例；對照組男39例，女41例；年齡16-60歲，平均(38.43±7.15)歲，兩組患者性別、年齡比較，差異無統計學意義(P>0.05)。

1.3 樣本收集MTLE患者在發作期0-15 d內和非MTLE患者行腰椎穿刺留取腦脊液2 ml，3 000 r/min離心10 min，留取上清，-80℃凍存待檢。

表1 qRT-PCR擴增引物序列

2 結果

2.1 兩組患者腦脊液miR-124、CREB mRNA表達比較研究組患者腦脊液miR-124表達量低于對照組(P<0.05)，CREB表達量高于對照組(P<0.05)，見表2。

表2 兩組患者腦脊液miR-124、CREB mRNA表達比較

2.2 兩組患者認知功能比較研究組患者VIQ、PIQ、MQ評分均明顯低于對照組(P<0.05)，見表3。

表3 兩組患者VIQ、PIQ、MQ評分比較分)

2.3 MTLE患者腦脊液miR-124、CREB表達相關性MTLE患者miR-124與CREB mRNA表達呈負相關(r=-0.413，P=0.000)，見圖1。

圖1 MTLE患者miR-124與CREB mRNA表達相關性

2.4 MTLE患者腦脊液miR-124、CREB表達與認知功能關系MTLE患者miR-124表達與VIQ、PIQ、MQ評分呈正相關(P<0.05)，CREB mRNA表達與VIQ、PIQ、MQ評分呈負相關(P<0.05)，見表4。

表4 MTLE患者miR-124、CREB mRNA表達與VIQ、PIQ、MQ評分關系

3 討論

微小RNA(microRNA，miRNA)是非編碼單鏈小分子RNA，在基因轉錄后調控中發揮關鍵作用，對多種生物過程有調控作用，如個體正常發育，細胞增殖、分化、凋亡，DNA修復及免疫調節等，還與多種疾病的發生、發展密切相關。近年來，大量研究報道，miRNA異常表達與MTLE發生、發展密切相關，如Surges等[8]研究發現，在MTLE單次發作30 min內，有200多種血清miRNA差異表達，其中miR-663b表達明顯上調，可作為MTLE診斷的輔助檢測指標。miR-124在腦組織中豐富表達，其在物種進化過程中基因結構與功能保持高度保守性，miR-124在發育與成熟的神經系統中高表達，其表達量占腦組織miRNA總量的5%-48%，其在小鼠中樞神經系統表達量是肝、脾、肺及腎等器官的100倍以上，miR-124表達與神經系統發育關系密切[9]。楊永祥等[10]將外源性miR-124轉染到體外培養孕鼠胚胎皮層神經元中發現，外源性miR-124在神經元中表達，并促進神經元中軸突再生相關因子神經纖毛蛋白-1和生長相關蛋白-43表達，有利于小鼠機械性損傷后的神經元恢復。Brennan等[11]研究發現，miR-124在癲癇發作期模型大鼠腦組織中低表達，其表達降低可通過調控CCAAT增強子結合蛋白α(CCAAT/enhancer-binding protein α,C/EBPα)表達上調神經元限制性沉默因子(neuron-restrictive silencer factor，NRSF)表達，而NRSF高表達又抑制miR-124表達，同時miR-124表達增加可阻斷NRSF表達，參與大鼠癲癇發作。本研究結果顯示，研究組患者腦脊液miR-124 mRNA表達量明顯低于對照組，與上述研究結果相似，提示MTLE患者腦脊液miR-124低表達，可能參與其疾病發生、發作。但Omran等[12]研究發現，miR-12在兒童MTLE海馬體中過表達，與本研究結果存在較大差異，其具體原因還有待進一步研究分析。

CREB是一種轉錄因子，可在腦內所有細胞核中表達，是維持神經系統功能中不可或缺的調節因子，在神經系統信號通路中常作為終止和交匯點，通過調節上下游信號分子共同參與神經干細胞增殖、調控細胞周期、誘導神經元分化及學習記憶等生理活動[13]。Pennacchio等[14]研究發現，癲癇大鼠模型腦組織中CREB磷酸化增加，其表達增加其大腦異常呈正相關，可作為癲癇發作的生物標記物。劉朝陽等[15]研究證實，在耐藥性顳葉癲癇大鼠海馬組織中CREB高表達，可能與耐藥性癲癇發病機制相關。本研究結果顯示，與對照組比較，研究組患者腦脊液CREB mRNA表達量明顯升高，與Zhu等[16]研究結果相似，提示MTLE患者腦脊液中CREB mRNA過表達，可能參與MTLE發生、發展。MTLE與海馬病變密切相關，而海馬與學習、記憶等認知功能的形成相關，同時MTLE發作、癲癇樣放電及抗癲癇治療等均可影響認知功能。有研究報道，70% MTLE患者存在認知功能障礙，30%患者出現智力低下現象[17]。本研究結果顯示，研究組患者VIQ、PIQ、MQ評分均明顯低于對照組，與郭韜等[18]研究結果相似，提示MTLE患者存在認知功能障礙。Wang等[19]研究發現，癲癇大鼠模型海馬內注射miR-124雙鏈體可減輕癲癇發作的嚴重程度及延長發作潛伏期，同時miR-124注射可抑制CREB1的表達。Rajasethupathy等[20]研究表明，miR-124特異性表達于發育成熟的海螺神經元感覺運動性突觸前區，可通過抑制CREB表達調控與學習相關的神經遞質表達。本研究結果顯示，MTLE患者腦脊液中miR-124與CREB mRNA表達呈負相關，提示在MTLE患者中CREB mRNA表達隨著miR-124降低而升高，二者可能通過調控相關信號通路參與其發生發展。最后研究發現，miR-124表達與VIQ、PIQ、MQ評分呈正相關，CREB表達與VIQ、PIQ、MQ評分呈負相關，提示miR-124、CREB表達與MTLE患者認知功能障礙相關。可能原因是在正常神經系統中miR-124高表達，尤其在成熟的神經系統中可參與突觸長時程可塑性的調節，有利于學習與記憶功能，而當miR-124低表達時，促進CREB mRNA及磷酸化蛋白表達，而CREB高表達可增強神經元興奮性及特異性突觸重組，加重癲癇患者腦組織病理生理學變化，進而影響患者認知功能，其具體作用機制還需進一步研究證實。

綜上所述，本研究發現，MTLE患者腦脊液miR-124低表達，CREB mRNA高表達，二者呈負相關，miR-124與VIQ、PIQ、MQ評分呈正相關，CREB表達與VIQ、PIQ、MQ評分呈負相關。本研究樣本量少，缺乏多中心的統一標準，還需進行大樣本量、多中心研究驗證。