在第一期研究中，双方PI和研究生通过互访密切合作，揭示了突触外GABAA受体在癫痫形成中的重要作用，着重研究了以增强突触外GABAA受体的慢性抑制作为干预癫痫发生的分子机制，并建立了以Cyclothiazide为化学诱导剂的新癫痫动物模型。已共同发表和在投一系列相关论文。本项目是前期工作的延伸，以神经干细胞为新的切入点，将通过免疫荧光染色，共聚焦显微镜和膜片钳电生理等方法来研究突触外GABAA受体和癫痫对成年新生神经元的树突结构、树突脊密度和突触电流等特性的调节机制，阐明：1）GABAA受体亚型在成年海马新生神经元分化成熟中的调控作用；2）癫痫对成年新生神经元的影响；3）探索以调控成年新生神经元的GABA慢性抑制作为治疗癫痫的新方法。该课题是首次提出突触外GABAA受体调节神经干细胞的新假说并研究该理论在癫痫干预中的应用。项目完成将对成年神经干细胞的调控以及癫痫的产生机制研究产生深远影响。

我们前期在离体与整体麻醉动物上发现CTZ 能同时增强谷氨酸受体、抑制GABA 受体而诱发海马神经元癫痫样放电；CTZ 在诱发癫痫同时下调了GABAA 突触外受体功能提示二者间有密切关系，而突触外受体在癫痫形成中的作用及机制还缺乏深入研究。本项目在此基础上运用行为学、和电生理的方法，进一步研究了 CTZ 诱导癫痫行为产生的生物学基础及其特有的癫痫点燃机制，并通过CTZ 模型深入研究突出外GABA受体在癫痫形成中的作用及其分子细胞机制。本研究发现：1）CTZ 作为GABA 和谷氨酸受体双重调节剂是一个强效的致痫剂，其独特的双点燃机制与经典癫痫化学点燃剂不同，是一个全新的癫痫模型；2）突出外GABA受体在CTZ 癫痫形成中起重要作用，突触外GABA受体下调及其功能受损是CTZ癫痫形成的必要因素。本项目的完成为癫痫发病机制的研究以及抗癫痫药物的开发提供了新的理论依据和一个全新的突触外受体为机制的癫痫模型。