整合生物信息学与体内验证技术，确定MTRNR2L1/MTRNR2L10轴为与实验性癫痫中皮质NLRP3炎性小体相关信号传导相关的候选调控因子

《Journal of Molecular Neuroscience》：Integrated Bioinformatics and in vivo Validation Identify the MTRNR2L1/MTRNR2L10 Axis as a Candidate Regulator Associated with Cortical NLRP3 Inflammasome-Related Signaling in Experimental Epilepsy

　　

摘要

在与癫痫持续状态相关的实验性癫痫中，癫痫发作引发的皮质损伤机制尚未完全明了，而炎症小体激活的上游调控因子也需要进一步研究。我们通过生物信息学筛选与体内验证相结合的方法，探讨了MTRNR2L1/MTRNR2L10轴是否与癫痫持续状态大鼠大脑皮层中的NLRP3炎症小体相关信号传导有关，旨在寻找可能调控癫痫发作引发皮质损伤的因子。GSE134697数据集来自GEO。差异表达基因的筛选标准为|log2FC|＞4且调整后的P值＜0.05。通过GO/KEGG富集分析以及基于STRING的蛋白质-蛋白质相互作用网络，将MTRNR2L1/MTRNR2L10确定为“信号转导调控”通路中的候选分子，以便后续进行体内验证。研究共使用了90只SPF级SD大鼠（每组10只），包括基础模型组（正常组、假手术组和癫痫模型组）以及目标干预组（6组：负对照组、MTRNR2L1/MTRNR2L10过表达组及敲低组）。研究采用了行为评分、组织病理学检测、西方印迹法、共免疫沉淀法和ELISA技术。最终确定了51个差异表达基因，其中只有MTRNR2L1/MTRNR2L10与癫痫相关的信号转导调控有关，其在癫痫大鼠大脑皮层的表达水平降至对照组的30%以下。上调该轴的表达可降低Racine癫痫评分和神经功能缺陷评分，同时减少NLRP3炎症小体相关标志物的表达，缓解血脑屏障相关紧密连接蛋白标志物的丢失，并减少大脑皮层神经元的凋亡。相反，沉默这两个基因则会加剧上述变化，而共免疫沉淀结果表明这两种分子存在于同一蛋白质复合物中。MTRNR2L1/MTRNR2L10轴可能作为与NLRP3炎症小体相关信号传导减弱相关的保护性调控因子，在与癫痫持续状态相关的实验性癫痫中发挥作用。这些发现为进一步研究MTRNR2L1/MTRNR2L10在癫痫发作引发皮质损伤中的作用提供了依据，但还不能确定这些分子可作为耐药性癫痫的治疗靶点。