TRPM8激动剂WS-3通过调控谷氨酸水平抑制局灶性癫痫发作的机制研究

本研究针对难治性癫痫治疗需求，通过TRPM8（瞬时受体电位melastatin 8）激动剂WS-3干预青霉素G诱导的小鼠局灶性癫痫模型，首次揭示其通过降低细胞外谷氨酸水平抑制癫痫样放电(EDs)和癫痫发作(ESs)的分子机制。研究证实TRPM8缺失会加剧谷氨酸蓄积和癫痫严重度，而WS-3的干预效果与谷氨酸浓度和ED功率呈正相关，为靶向TRPM8通道的抗癫痫药物开发提供新策略。

　　

癫痫作为中枢神经系统常见疾病，约30%病例发展为药物难治性癫痫，现有抗癫痫药物对这类患者疗效有限。近年研究发现，TRPM8（瞬时受体电位melastatin 8）通道激动剂如Icilin和WS-3能抑制动物模型的癫痫样放电，但具体机制尚未阐明。更关键的是，临床观察到将癫痫灶冷却至15℃（TRPM8激活温度）可抑制发作，提示温度敏感型TRPM8通道可能是潜在治疗靶点。然而，TRPM8激动剂如何通过神经递质调控发挥抗癫痫作用，特别是与兴奋性递质谷氨酸的关联，成为亟待解决的科学问题。

针对这一挑战，日本山口大学医学院的研究团队在《Neuropsychopharmacology》发表重要成果。研究采用青霉素G（PG）诱导的局灶性癫痫小鼠模型，结合高时间分辨率的谷氨酸生物传感器技术，首次阐明TRPM8特异性激动剂WS-3通过调控细胞外谷氨酸水平抑制癫痫发作的双重机制：既能在发作后快速降低谷氨酸浓度和ED功率，也可在发作前预防性抑制谷氨酸升高。该发现为开发新型抗癫痫药物提供了精确的分子靶点。

研究主要采用四项关键技术：1）PG诱导的局灶性癫痫小鼠模型构建；2）实时谷氨酸生物传感器监测技术；3）野生型与TRPM8基因敲除（KO）小鼠的对比实验；4）脑电图（ECoG）功率谱分析。实验设计包含发作前后双时间点的WS-3干预，并通过相关性分析验证疗效与谷氨酸水平的关联。

TRPM8激动剂WS-3降低谷氨酸水平和ED功率
通过实时生物传感器记录发现，PG注射使野生型（WT）小鼠谷氨酸水平升高74.65±7.43μM，诱发ED功率增加19倍。WS-3干预后，谷氨酸和ED功率分别下降44%和60%，且两者变化呈显著正相关（R²=0.759）。电生理数据显示，WS-3能快速抑制β频段（14-24 Hz）功率，该频段与人类耐药性癫痫的神经网络异常高度相关。

TRPM8缺失加剧癫痫易感性
TRPM8-KO小鼠表现出更严重的病理特征：谷氨酸峰值浓度达139.84±5.57μM（较WT高87%），ED功率增加146%，且ED潜伏期缩短80%。值得注意的是，KO小鼠在更低谷氨酸积累量（0.38±0.11 mM/min）时即出现EDs，证实TRPM8缺失显著降低癫痫发作阈值。

预防性给药的有效性验证
在发作前30分钟给予WS-3，可使WT小鼠的谷氨酸峰值抑制73%（11.97±3.03μM），ED功率降低73%，癫痫严重度评分从4.0降至1.2。三者间存在强相关性（谷氨酸-ED功率R²=0.754，谷氨酸-发作评分ρ=0.905），而TRPM8-KO小鼠无此保护效应。

讨论与意义
该研究首次建立TRPM8激活-谷氨酸调控-癫痫抑制的因果关系链。从机制上看，TRPM8阳性神经元主要分布于外侧隔核（LS）和视前区（POA）的GABA能抑制性神经元，其激活可能通过抑制突触后谷氨酸能神经元过度兴奋发挥作用。临床转化方面，研究为开发非温度依赖的TRPM8靶向药物奠定基础，尤其对现有药物无效的局灶性癫痫患者具有重要价值。

局限性在于尚未在清醒动物模型验证结论，且TRPM8在人类大脑的表达模式与啮齿类存在差异。未来研究可探索WS-3在慢性癫痫模型的效果，以及与其他抗癫痫药物的协同作用。该成果不仅为癫痫治疗提供新思路，也为理解温度敏感型离子通道在神经系统疾病中的作用开辟了新视角。