《Neurochemistry International》：Glial High-Mobility Group Box 1 Translocation Promotes Post-Stroke Epileptic Seizures
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赵忠|王文奇|李静红|李中华|范旭坤|应书月|余哲豪|曹佳琪|杨林|王毅|陈忠|王一奇|范飞中国浙江省杭州市310053，浙江中医药大学药学院、浙江省神经精神药理学重点实验室、脑疾病整合医学浙江省协同创新中心及第一附属医院摘要卒中后癫痫是一种常见的癫痫类型，通常对常规药物治疗反应
赵忠|王文奇|李静红|李中华|范旭坤|应书月|余哲豪|曹佳琪|杨林|王毅|陈忠|王一奇|范飞
中国浙江省杭州市310053，浙江中医药大学药学院、浙江省神经精神药理学重点实验室、脑疾病整合医学浙江省协同创新中心及第一附属医院
摘要
卒中后癫痫是一种常见的癫痫类型，通常对常规药物治疗反应不佳。在本研究中，我们探讨了高迁移率族盒蛋白1在卒中后癫痫中的作用，并评估了抗HMGB1单克隆抗体疗法的疗效。我们发现，光凝性缺血卒中模型会增加癫痫发作的风险，尤其是在皮质损伤严重的情况下。从机制上来看，这种易感性是由HMGB1从细胞核转移到细胞质所导致的。值得注意的是，胶质细胞而非神经元中的HMGB1转移率与癫痫发作严重程度呈正相关。抗HMGB1单克隆抗体治疗不仅显著降低了自发性癫痫发作以及戊四氮诱导的癫痫发作倾向，还改善了卒中后癫痫小鼠的认知功能缺陷。这些神经保护作用是通过抑制胶质细胞活化及阻止HMGB1转移来实现的。总体而言，我们的研究结果表明胶质细胞中的HMGB1转移是卒中后癫痫发生的关键驱动因素，同时证明了抗HMGB1疗法是治疗卒中后癫痫的有效策略。
引言
卒中后癫痫是指在没有癫痫史的患者在卒中发生后出现的癫痫发作，排除了其他病因后所表现出的症状，属于卒中常见的并发症之一（Pitk?nen等人，2016）。研究表明，约有10%的卒中患者会发展为卒中后癫痫（Olsen，2001；Tanaka等人，2017）。目前临床上治疗卒中后癫痫的主要方法是抗癫痫药物，这类药物在预防癫痫复发方面有一定效果（Tanaka等人，2017）。虽然抗癫痫药物仍是临床一线治疗方案，但其疗效常常受到个体差异大以及不良副作用较多的限制（Gaitatzis等人，2013）。因此，近40%的患者无法实现癫痫完全控制，这凸显出当前治疗策略存在的明显不足（Tanaka等人，2021）。这种治疗抵抗现象很可能是由于卒中后癫痫发生的机制较为复杂且尚未完全阐明所致（Tr?scher等人，2021；Freiman等人，2024；Meijer等人，2024）。越来越多的证据表明，神经炎症级联反应以及随之产生的免疫反应是急性缺血损伤和慢性癫痫发展的关键驱动因素（Tr?scher等人，2021）。尽管临床观察显示，阿司匹林等抗炎药物可能有助于降低卒中后癫痫的发病率（Ma等人，2012），但炎症究竟通过哪些具体分子途径促使卒中发展为自发性癫痫，目前仍不清楚。
高迁移率族盒蛋白1是一种高度保守且广泛表达的核蛋白，在维持细胞稳态中起着重要作用。在生理状态下，HMGB1主要存在于细胞核内，负责调控染色质结构及基因转录（Datta等人，2024；Voong等人，2021）。然而在组织损伤、缺血或细胞应激等病理状态下，HMGB1会从细胞核转移到细胞质中，随后被主动分泌或被动释放到细胞外环境中。细胞外的HMGB1可作为典型的损伤相关分子模式，通过Toll样受体和晚期糖基化终产物受体等途径引发并加剧炎症反应（Naglova等人，2012）。越来越多的证据表明，HMGB1在多种神经系统疾病中的神经炎症过程中起着核心作用，包括缺血性卒中、癫痫、阿尔茨海默病和帕金森病等（El-Sayed等人，2023；Manivannan等人，2021；Paudel等人，2020；Paudel等人，2018；Zhang等人，2025；Mo等人，2023）。脑部缺血后，受损的神经元和胶质细胞会释放大量HMGB1，这些HMGB1会激活TLR4和RAGE依赖的信号通路，进而导致NF-κB活化、细胞因子产生、血脑屏障功能受损以及持续的神经炎症反应（Li等人，2025）。重要的是，神经炎症越来越被认为是在脑损伤后癫痫发生过程中的重要因素。除了在卒中中的作用外，HMGB1也与癫痫的发生和发展密切相关。HMGB1-TLR4/RAGE信号通路的激活会促进促炎因子的释放，同时增强NMDA受体的磷酸化作用，从而提高神经元的兴奋性并降低癫痫发作阈值（Paudel等人，2018）。鉴于HMGB1在缺血后神经炎症和癫痫发生过程中都起着关键作用，它很可能就是连接脑部缺血与卒中后癫痫的分子纽带。因此，研究HMGB1在卒中后癫痫中的作用既具有生物学合理性，也具有临床意义。不过，HMGB1是否直接导致了急性缺血损伤向慢性癫痫发展的转变，目前仍不明确，需要进一步研究。
在本研究中，我们采用了光凝模型来模拟局灶性脑缺血诱发的卒中（Fluri等人，2015；Uzdensky等人，2018）。结合脑电图记录和动物模型中的定量免疫组化分析，我们研究了HMGB1在卒中后癫痫发病机制中的作用，以及抗HMGB1单克隆抗体疗法的潜在治疗效果。我们的研究结果表明，卒中后癫痫的发生与HMGB1在特定时空范围内的转移和释放有关，且这种转移存在胶质细胞类型的特异性。值得注意的是，抗HMGB1单克隆抗体治疗能够降低自发性癫痫发作的频率，减少HMGB1的转移以及相关的胶质细胞活化，同时还能改善癫痫发作引起的认知功能缺陷。这些研究结果为将HMGB1作为卒中后癫痫治疗的潜在靶点提供了实验依据。
章节节选
实验动物
本研究使用了8周龄的C57BL/6J野生型小鼠（由上海SLAC实验动物有限公司提供）。所有小鼠均饲养在光照周期为12小时的环境中（室温：22±2°C，相对湿度：50±10%），可自由获取食物和水。所有行为实验均在9:00至17:00之间进行。动物的饲养及实验操作均遵循浙江省实验动物伦理委员会的要求。
光凝缺血会加重癫痫发作的严重程度
首先，为了建立并表征光凝诱导的卒中后癫痫模型，我们制备了假手术组小鼠以及不同损伤程度的局灶性皮质缺血模型。TTC染色结果显示，光凝手术成功引发了皮质梗死，且梗死体积会随着光强增加而显著增大（图1A和B），这证实了损伤程度的梯度变化，也为后续研究奠定了基础。损伤发生一个月后，通过脑电图记录
讨论
卒中后癫痫是缺血性脑血管疾病之后最严重的神经系统后遗症之一，会严重影响患者的生存质量及功能预后。然而目前临床上仍缺乏有效的针对性治疗策略来干预卒中后癫痫的发生与发展。在本研究中，我们发现：1）卒中后癫痫与核心区域HMGB1的转移密切相关；2）HMGB1主要在胶质细胞中发生转移，而非神经元中
结论
综上所述，我们的研究结果表明HMGB1通过引发胶质细胞活化并维持促炎性的转移循环，在卒中后癫痫的发病机制中起着重要作用。这一发现为HMGB1在卒中后癫痫中的作用提供了实验依据，同时也表明抗HMGB1单克隆抗体疗法是治疗卒中后癫痫极具前景的方法。
CRediT作者贡献说明
杨林：论文撰写——审阅与编辑。曹佳琪：实验研究、数据整理。余哲豪：实验研究、数据整理。应书月：实验研究、数据整理。范旭坤：实验研究、数据整理。李中华：实验研究、数据整理。李静红：实验研究、正式分析。范飞：论文撰写——审阅与编辑、项目监督、方法设计、资金筹集、概念构思。王文奇：实验研究、正式分析、数据整理。王一奇：论文撰写——审阅与编辑，
未引用参考文献
Gaitatzis和Sander，2013；Ma等人，2012；Meijer和Gorter，2024；Naglova和Bucova，2012；Nishibori，2018；Racine，1972；Tanaka和Ihara，2017；Uzdensky，2018。
数据可用性
作者声明，本文中使用的所有原始数据将在合理请求下予以提供。
致谢
我们要衷心感谢冈山大学的Nishibori教授慷慨提供了抗HMGB1单克隆抗体。本项目还得到了国家自然科学基金的资助（编号U23A20533，资助对象为Yi W.；编号82304460，资助对象为F.F.），以及浙江中医药大学的科研项目支持（编号2022RCZXZK21，资助对象为F.F.）。
