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癫痫是一种经系统功能障碍的疾病。通常情况下，癫痫是指大脑中的神经元突然同步化异常放电，导致如凝视，痉挛等临床表现与症状反复发作的慢性疾病。大约全球人口中5％的人在一生中至少经历过一次发作，并且全球约20%的人会在一生中经历反复发作。大部分的癫痫发作会被单一的抗癫痫药物控制，而每个月发作一次上，用药正确的情况下用药超过三种，超过两年治疗仍然无效的是难治性癫痫[1]。大约有30%的癫痫病人属于难治性癫痫（也称为顽固性癫痫）[2]。近几十年来，诸多学者通过各种途径实验方法来探究癫痫发作的分子机制。人们尽管在癫痫发病的过程机制方面取得巨大的进展，但是仍然不能确定一种或者一类标志物作为诊断癫痫发病的标准。目前，各类癫痫的致病机制人们仍然是不清楚的，特别是非原发性癫痫，而是比如头部外伤造成的癫痫，肿瘤压迫刺激导致的癫痫，炎症或长时间热性惊厥诱发的癫痫[3]。由于以上几点，癫痫的病理机制是多种因素与途径导致的，所以没有一个单一的癫痫发病黄金病理机制。在过去的几十年中间，人们治疗癫痫是阻止癫痫发生的急性过程[4]，而现在医生们在治疗癫痫的观念上一方面是阻止降低原发性自发发作，另一方面是治疗患者的癫痫相关并发症，比如认知损伤和心理健康的损害[5,6]。全世界的研究者到目前为止在各种动物癫痫模型中发现并验证的癫痫发病的分子水平和细胞水平的改变有：细胞死亡和神经元损伤，轴突与树突的可塑性， 神经的发生，胶质细胞的活化，血管损伤和生成，细胞外基质的破裂，离子通道的结构和功能的改变，突出前与突出后的修饰[7]。随着研究的进展，近年来研究发现癫痫发生和能量代谢失衡关系十分密切，能量代谢物质的不平衡会导致或诱发癫痫的发生。 与此同时，更多的新研究发现癫痫与脑内能量供给的重要细胞器线粒体关系十分密切。相关文献报道大脑线粒体代谢功能异常对癫痫发病起着重要的作用[8]。近年来，线粒体运动这一概念出现在人们的视野中，线粒体可以通过蛋白链接至微管[9]。在神经元中，由马达蛋白带领的线粒体可从胞体运输至需要大量能量供应的突触附近。在线粒体的运输中，Miro1是一个至关重要的蛋白，它一端链接线粒体外膜，另一端链接蛋白复合体与微管相连[10]。基于此，为了探寻Miro1以及线粒体运输是否与癫痫具有紧密联系，我们做以下研究： 第一部分 Miro1在癫痫患者样本中的表达分析 目的：研究Miro1在临床样本的表达情况。方法：从某大学附属医院神经外科标本库随机选取20例颞叶癫痫组织标本作为实验组，10例外伤组织作为对照组。利用Western blot检测Miro1在临床癫痫样本颞叶皮质以及海马中的蛋白表达情况，同时用q-PCR检测其mRNA表达情况，以及使用免疫组织化学染色鉴定颞叶皮质中Miro1的表达以验证Western blot结果。结果：Miro1蛋白表达在癫痫组颞叶皮质及海马中与对照组相比显著降低，免疫组织化学染色结果也印证了此降低趋势，mRNA表达无明显差异。结论：临床样本中Miro1在颞叶皮质以及海马中表达均显著降低，这提示颞叶癫痫患者病灶区低代谢可能与Miro1的减少有关，Miro1在癫痫发生过程中发挥重要作用。mRNA表达无差异而蛋白表达减少，提示可能癫痫发作时Miro1蛋白通过线粒体自噬代谢降解增多。 第二部分 Miro1在癫痫动物模型中的表达分析 目的：由于人类癫痫样本在研究癫痫发病过程方面的限制性，我们研究Miro1在癫痫动物模型中全过程的表达情况。方法：建立SD大鼠氯化锂-匹罗卡品模型并以注射生理盐水组为对照，在模型建立成功后在不同时间点(SE1d、SE3d、SE5d、SE7d、SE14d、SE30d、SE60d组)收集大鼠颞叶及海马组织,每组8只。利用Western blot，q-PCR以及免疫组织化学检测Miro1在癫痫大鼠皮层及海马组织中的表达。结果：Miro1蛋白表达在癫痫动物模型颞叶皮质急性期升高（SE1d，SE3d），恢复期前期升高（SE5d，SE7d），恢复期后期降低（SE14d），慢性期显著降低（SE30d，SE60d)。Miro1在海马中蛋白表达急性期升高（SE1d、SE3d），恢复期和慢性期降低（SE5d、SE7d、SE14d、SE30d、SE60d）。同时我们对表达增高明显的SE3d和降低显著的SE60d进行免疫组织化学染色的结果表明与蛋白表达趋势一致，并且有明显的轴突染色。Miro1的mRNA趋势与蛋白表达趋势相反。结论：癫痫动物模型在慢性期与癫痫临床样本一致，Miro1蛋白表达显著降低，而在急性期，Miro1表达显著升高，这一动态变化提示我们Miro1可能与癫痫的发病过程是息息相关的。mRNA与蛋白表达水平趋势相反，有可能是由于急性期Miro1增高通过负反馈作用mRNA表达降低；而慢性期自发发作期，与人类癫痫病程相似，自发发作期线粒体自噬增强，Miro1降解加快。 第三部分 Miro1和线粒体的分布在动物模型中的研究 目的：探究Miro1的表达的变化是否对线粒体分布产生影响。方法：将大鼠分为对照组，SE3d组，SE60d组，每组8只。建立SD大鼠氯化锂-匹罗卡品模型，在每只大鼠取脑前7天，通过立体定向注射将线粒体活性染料Mitotracker注入左侧侧脑室内。之后取脑，做冰冻切片，免疫荧光染色，共聚焦显微镜观察。结果：绿色荧光的Miro1蛋白表达与第二部分免疫组织化学染色一致，急性期增高，慢性期降低。同时绿色荧光的位置与红色荧光的线粒体共表达，证实我们之前结果的准确性。红色荧光的线粒体，对照组分布正常，急性期Miro1表达升高时线粒体向核周聚集，慢性期Miro1表达降低时线粒体瓦解散落。结论：该部分实验确实了之前部分的结果，并且发现随着Miro1蛋白表达变化线粒体分布也发生变化，Miro1可能通过影响线粒体的功能促使癫痫的发生。