黄芩素通过调控DNMT1/GABRD通路改善锂-毛果芸香碱诱导的大鼠癫痫持续状态

这篇原创研究揭示了黄芩素（Baicalein）通过抑制DNA甲基转移酶1（DNMT1）介导的γ-氨基丁酸A受体δ亚基（GABRD）启动子区甲基化，上调GABRD表达，从而改善锂-毛果芸香碱（LiCl-PILO）诱导的癫痫持续状态（SE）。研究证实黄芩素能延长癫痫发作潜伏期、减轻神经元损伤和神经炎症，并通过Morris水迷宫实验验证其改善认知功能障碍的作用，为耐药性癫痫提供了靶向表观遗传调控的新策略。

　　

背景

癫痫是一种以神经元异常放电为特征的神经系统疾病，全球约7000万患者，其中30%对现有抗癫痫药物耐药。近年研究发现，γ-氨基丁酸（GABA）能信号系统中GABRD亚基的表达下调会削弱神经元抑制性张力，而DNA甲基化异常可能是其关键调控机制。黄芩素作为天然黄酮类化合物，虽已知具有神经保护作用，但其通过表观遗传途径调控GABA受体的机制尚未阐明。

方法

研究采用锂-毛果芸香碱（LiCl-PILO）诱导Sprague-Dawley（SD）大鼠癫痫持续状态（SE）模型，分为对照组、SE组和黄芩素干预组（50/100 mg/kg）。通过Racine分级评估癫痫行为，Morris水迷宫（MWM）检测认知功能，尼氏染色和免疫荧光观察神经元损伤，ELISA测定海马区炎症因子（TNF-α、IL-1β）水平。机制上，结合染色质免疫共沉淀（ChIP）、Western blot和生物信息学预测，分析DNMT1对GABRD启动子区甲基化的调控作用。

结果

行为学改善：黄芩素显著降低SE发作评分（Racine分级），延长发作潜伏期（p < 0.01），并减少发作持续时间和频率（图1B-E）。
认知功能恢复：MWM显示黄芩素组逃避潜伏期缩短（p < 0.05），穿越平台次数和目标象限停留时间增加（图2C-E），且不影响运动能力（游泳速度无差异）。
神经保护作用：尼氏染色显示黄芩素减少海马CA1区神经元固缩，提升NeuN阳性细胞数量（图3A-C），同时下调凋亡蛋白caspase-3表达（p < 0.001）。
抗炎效应：黄芩素抑制小胶质细胞活化标志物Iba-1的表达，降低海马区TNF-α和IL-1β水平（图4A-D）。
表观遗传机制：MethPrimer预测GABRD启动子区存在2个CpG岛（图5C），ChIP证实DNMT1是其主要甲基化调控酶（图5D）。黄芩素通过抑制DNMT1表达，解除GABRD启动子甲基化，从而上调GABRD蛋白水平（图5A-B），而DNMT1过表达/敲低可反向调控GABRD（图5E）。免疫组化进一步验证黄芩素逆转SE诱导的DNMT1上调和GABRD下调（图5G）。

讨论

本研究首次将黄芩素的表观调控功能与GABA能强直抑制关联，提出DNMT1/GABRD轴可作为癫痫干预的新靶点。GABRD介导的突触外抑制对维持神经元网络稳态至关重要，其表达受DNMT1驱动的甲基化抑制可能是耐药性癫痫的关键机制。黄芩素通过"抗炎-去甲基化-促抑制"多途径协同作用，优于传统抗癫痫药物的单靶点策略。

结论与局限

黄芩素通过靶向DNMT1介导的GABRD去甲基化，增强强直抑制，改善SE相关神经损伤和认知障碍。但该化合物存在水溶性差、临床数据缺乏等局限，未来需通过纳米载体（如脂质体）或结构修饰优化递送效率。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论；专业术语如GABA_A受体、CpG岛等均保留原文格式；图示引用已转为文字描述；去除了文献引用标识）