癫痫发作机制的分子生物学研究

神经综述：线粒体脑肌病癫痫的药物治疗进展

线粒体脑肌病是指因线粒体DNA或核DNA缺陷导致线粒体的结构和功能异常，导致细胞呼吸链及能量代谢障碍而引起的一组多系统疾病。病变以侵犯骨骼肌为主者，称为线粒体肌病；伴有中枢神经系统症状者称线粒体脑肌病。本病为一组临床综合征，中枢神经系统的线粒体功能障碍可以导致癫痫发作。肌阵挛性癫痫与线粒体tRNA Lys和tRNA Ser基因突变有关，其突变类型均可出现全面性癫痫发作。部分性癫痫发作常出现在线粒体脑病中，这一类疾病与线粒体tRNA

Leu基因突变有关。鉴于线粒体结构和功能异常导致癫痫发作的特殊性，以及近年报道的应用某些抗癫痫药物还可加重该类患者癫痫发作的局限性，有必要对线粒体脑肌病癫痫发病机制和药物治疗等进行总结，以指导该类患者的抗癫痫药物选择。

一、常见的合并癫痫发作的线粒体脑肌病类型

1. 线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作(MELAS)：是临床中最为常见的线粒体脑肌病类型，以癫痫发作、呕吐、偏头痛样发作和卒中样表现(如轻偏瘫、偏盲或皮质盲等)为常见的症状和体征。身材矮小、智力衰退、运动不耐受、耳聋、进行性眼外肌麻痹、糖尿病、扩张性心肌病或肾小管酸中毒等症状常常提示MELAS的诊断。MELAS大部分是由线粒体DNA A3243G的点突变引起的。线粒体脑肌病是一组多系统异常，临床以大范围的生化和遗传功能障碍以及多种形式的遗传为特点。在所有这些异常中，MELAS综合征是最常见的母系遗传性线粒体异常。卒中样发作是MELAS最典型的症状，并且通常在15岁之前发生。该病的临床进程呈高度多样性，包括从早期的无症状到进行性肌肉衰弱、乳酸中毒、认知障碍、肌阵挛性发作、卒中样发作、脑病和过早死亡等。该综合征与大量线粒体DNA点突变有关，80％以上的突变发生在线粒体tRNA二氢尿嘧啶环RNA(Leu^UUR)。其病理生理学特点尚不完全清楚，目前有几种可能的机制，包括线粒体tRNA氨酰化减少导致了线粒体蛋白质合成减少、钙平衡的改变和一氧化氮代谢改变等。

・２５０・　颞叶癫痫的基因研究进展　吴洵佚（综述）　洪震（审校）　Ｎｅｒｖｏｕｓ　Ｄｉｓｅａｓｅｓ　ａｎｄ　Ｍｅｎｔ￣Ｈｙｇｉｅｎｅ，２００２，Ｖｏ１．２，Ｎｏ．４　【摘要】　颞叶癫痫多伴发海马病变，有海马硬化的颞叶癫痫多属难治性癫痫范畴，对经典的抗痫药　物反应不佳。随着分子生物学技术的发展，国内外学者对此类癫痫进行广泛基因水平的研究，以进一步　探求分子水平癫痫的发病机制及治疗途径。本文就最新研究热点和研究结果作一综述。　【关键词】　颞叶癫痫　海马硬化基因表达　中图分类号：Ｒ７４２．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—６５７４（２００２）０４—０２５０—０２　颞叶癫痫（ｔｅｍｐｏｒａｌ　１ｏｂｅ　ｅｐｉｌｅｐｓｙ，ＴＬＥ）是局灶性癫痫的　主要类型之一，因多有颞叶皮质的改变而得名，且以海马最为　显著。有海马病变的ＴＬＥ占５Ｏ％～８３％，主要为神经细胞　的消失及胶质细胞的增生，即海马硬化（Ｈｉｐｐｏｃａｍｐａｌ　Ｓｃｌｅｒｏ—　ｓｉｓ，ＨＳ）。海马硬化的原因很多，目前发现ＴＬＥ合并ＨＳ的，　半数以上在幼儿早期有持续性热性惊厥（ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ　ｆｅｂｒｉｌｅ　ｓｅｉｚｕｒｅｓ）的病史…ｏ　不少学者正逐渐把伴随海马硬化的颞叶癫痫作为独立的　研究对象，Ｋａｗａｓａｋｉ等还将此类型归纳为ＴＬＥ—ＨＳ＋（ＴＬＥ　ｗｉｔｈＨＳ），另外把不伴发海马硬化的颞叶癫痫归纳为ＴＬＥ—　ＨＳ一（ＴＬＥ　ｗｉｔｂｏｕｔ　ＨＳ）　Ｊ。ＴＬＥ—ＨＳ＋多属难治性癫痫范　畴，患者对各类经典的抗痫药物（卡马西平、苯妥英那、苯巴比　妥甚至拉莫三嗪等）均反应欠佳＿３］，往往依靠颞叶切除术来控　制频繁的发作。随着分子生物学技术的迅速发展，人们开始　对颞叶癫痫特别是ＴＬＥ—ＨＳ＋等难治性癫痫进行广泛基因　水平的研究，以求通过发现异常的基因表达进一步探索癫痫　的发病机制及寻求更有效的治疗方案。研究热点主要包括　Ｅ￡４基因、细胞因子相关基因、细胞凋亡调控基因、受体　相关基因等。　１　ＡＰ０Ｅ￡４基因　以往人们常把　】ｏＥｅ４基因与ＡＤ（Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ病）联系在　一起，认为ＡＰ０Ｅ￡４基因携带者多有早发ＡＤ的风险。Ｂｒｉｅｌｌ—　ｍａｒｕ１等＿４］检测了４３例难治性颞叶癫痫患者的基因型，其中　１Ｏ例携带有ＡＰＯＥ￡４基因。他们发现　】ｏＥ￡４携带者比非携　带者发作的开始时间要早１Ｏ年，从而认为ＡＰＯＥｅ４等位基因　并非是ＴＬＥ的遗传危险因素，它只是缩短了“静止期”（就是　从幼儿早期遭受如持续性热性惊厥等脑部意外事件到病灶成　熟发生ＴＬＥ的间期）时间。这一发现与ＡＰＯＥｅ４基因导致早　发ＡＤ的结果是相符的。　Ｂｒｉｅｌｌｍａｎｎ等人的这项研究为人们加深对癫痫发生过程　中“静止期”的理解提供了生物学基础。　２炎症反应性细胞因子相关基因　介导炎性反应的主要细胞因子包括ＩＬ一１ａ和ＩＬ一１Ｂ，　他们也参与调节神经毒性神经递质的释放。在中枢神经系统　兴奋性增高或是有炎性感染或损伤时，它们参与胶质疤痕的　产生ｌ　５ｌ。Ｋａｎｅｍｏｔｏ等【２　Ｊ对５Ｏ名ＴＬＥ—ＨＳ＋患者、５３名ＴＬＥ　—ＨＳ一患者和Ｉ１２例正常对照进行研究，分析他们的ＩＬ—ａ、　ＩＬ—Ｂ的基因多态性。结果发现位于５１Ｉ位点启动子区的　作者简介：吴洵佚（１９７６一），女，在读博士研究生，研究方向：癫痫　及Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ病等　作者单位：２０００４０复旦大学附属华山医院神经内科　・综述・　ＩＬ一１Ｂ基因（ＩＬ一１Ｂ一５１１）特别是ＩＬ—ＩＢ一５１１＊２纯合子　的表达在ＴＬＥ—ＨＳ＋患者中要显著高于ＴＬＥ—ＨＳ一患者和　对照。Ｋａｎｅｍｏｔｏ等分析认为ＩＬ一１Ｂ一５１Ｉ＊２纯合子等位基　因携带者能产生出高水平的ＩＬ—ＩＢ从而导致兴奋性谷氨酸　水平升高最终导致癫痫发生。故而得出结论ＩＬ—ＩＢ一５１Ｉ＊　２纯合子携带者为ＴＬＥ—ＨＳ＋的“易感人群”。　通过研究他们还发现，ＴＬＥ—ＨＳ＋患者第一次痫性发作　的时间要比ＴＬＥ—ＨＳ一患者早许多，而ＩＬ一１Ｂ基因多态性　又与ＴＬＥ—ＨＳ＋的发生密切相关，推断即具有ＩＬ一１Ｂ一　５１１＊２遗传素质的携带者只要在幼儿早期受到极细微的意外　事件的冲击（如持续性热性惊厥）则即能导致海马硬化（ＨＳ）　从而引发ＴＬＥ。　３细胞凋亡相关基因家族　这类基因参与调控细胞的程序性凋亡，以往多认为与恶　性肿瘤有关。包括ｂｃｌ＿２家族、ｃａｓｐａｓｅ家族等。在ｂｃｌ一２家　族基因中ｂｃｌ一２与ｂｃｌ—ＸＬ属细胞凋亡的抑制基因，ｂａｘ属　细胞凋亡的诱导基因＿６　Ｊ。而ｃａｓｐａｓｅ家族是凋亡机制的核心　成分，为一类蛋白水解酶＿７］，主要包括ｃａｓｐａｓｅ一１（又称为　ＩＬ一１Ｂ转换酶），和ｃａｓｐａｓｅ一３。　癫痫发作、海马硬化、神经细胞变性，这些都直接导致海　马萎缩，发作次数越多海马体积越小，这种海马体积的改变是　神经细胞凋亡的结果＿８　Ｊ。因此，癫痫发作诱发细胞凋亡这一　概念已为越来越多的学者所接受＿９］。Ｈｅｎｓｈａｌｌ＿３　等对１９例难　治性ＴＬＥ患者与６例正常死亡对照的颞叶皮质标本进行研　究，采用ｗｅｓｔｅｒｎ—ｂｌｏｔ法分析证实了ＴＬＥ患者的颞叶皮层中　ｂｃ卜２，ｂｃｌ—ｘＬ基因表达以及ｃａｓｐａｓｅ一３的裂解产物３２ｋＤａ、　１２ｋＤａ片段较对照组均有升高，而ｃａｓｐａｓｅ—Ｉ的裂解产物　４５ｋＤａ酶原片段却较对照组显著降低，另一条ｃａｓｐａｓｅ一１的　降解产物Ｐ１０片段表达较对照组升高。他们还用免疫组化法　测得ｂｃｌ一２，ｂａｘ和ｃａｓｐａｓｅ一３基因主要在神经元细胞中表　达，而ｂｃｌ—ｘＬ基因则主要在神经胶质细胞中高表达。由此　认为，ｂｃｌ一２基因的上调是神经组织对反复的癫痫发作产生　的活性反应，能反馈性抑制神经细胞的凋亡；ｂｃｌ—ｘＬ的上调　是癫痫发作后神经组织胶质细胞增生以对抗细胞凋亡的缓冲　性反应。癫痫发生后，ｃａｓｐａｓｅ一１转换成相应的活性成分（即　其降解片段），在局部产生细胞因子ＩＬ一１Ｂ而引发类炎症性　反应。如同细胞因子相关基因一样，ｃａｓｐａｓｅ—Ｉ活化，ＩＬ—ＩＢ　增多，导致兴奋性氨基酸水平升高，从而致使癫痫发生。Ｃａｓ—　ｐａｓｅ一３降解产物的表达在癫痫发生后急性升高，随时间推移　由于负反馈机制的作用逐渐下降也是癫痫灶活化、神经细胞　缺失的结果。

分子生物学发展与植物抗逆机制研究

姓名：郑生伟 学号：ZB1106044

专业：生物化学与分子生物学 学院：生物学院

近年来，由于环境变化加剧，对世界范围内的作物生长带来了巨大的影响．据统计，在世界范围内，适于耕种的土地不足 1 0 ％， 大部分土地处于干旱、盐渍、沼泽、冷土等逆境中．在各种非生物胁 迫逆境中，干旱胁迫、盐胁迫、低温胁迫对植物的影响尤为突出 ．而且，因人口的不断增长对粮食需求的压力越来越大，迫切需要培育出在各种逆境下生长的经济作物 ．

分子生物学在从50年代初到70年代初有了长远的发展，以1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑,开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金。DNA双螺旋发现的最深刻意义在于：确立了核酸作为信息分子的结构基础；提出碱基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式；从而最后确定了核酸是遗传的物质基础，为认识核酸与蛋白质的关系及其生命中的作用打下了最重要的基础。

在此期间的主要进展包括：遗传信息传递中心法则的建立; 在发现DNA双螺旋结构同时，Watson和Crick就提出DNA复制的可能模型。其后在1956年A.Kornbery首先发现DNA聚合酶；1958年Meselson及Stahl同位素标记和超速离心分离实验为DNA半保留模型提出了证明；1968年Okazaki（冈畸）提出DNA不连续复制模型；1972年证实了DNA复制开始需要RNA作为引物；70年代初获得DNA拓扑异构酶，并对真核DNA聚合酶特性做了分析研究；这些都逐渐完善了对DNA复制机理的认识;在研究DNA复制将遗传信息传给子代的同时，提出了RNA在遗传信息传到蛋白质过程中起着中介作用的假说。1958年Weiss及Hurwitz等发现依赖于DNA的RNA聚合酶；1961年Hall和Spiege-lman用RNA-DNA杂增色证明mRNA与DNA序列互补；逐步阐明了RNA转录合成的机理。

检验医学与临床２０１２年３月第９卷第６期Ｌａｂ　Ｍｅｄ　Ｃｌｉｎ，Ｍａｒｃｈ　２０１２，Ｖｏ１．９，Ｎｏ．６　

幽门螺杆菌致病机制分子生物学研究进展　

王汉星　，王　薇　（１．山东省曹县中医院检验科　；２．山东省曹县县立医院检验科　２７４４００）　【关键词】幽门螺杆菌；　胃癌；　致病机制　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—９４５５．２０１２．０６．０７５　文献标志码：Ｂ　文章编号：１６７２—９４５５（２０１２）０６—０７５９—０２　

１９９４年幽门螺杆菌已经被世界卫生组织国际癌症研究机　构（ＩＡＲＣ）列为Ｉ类致癌原。据报道，在发达国家４Ｏ　成人感　染幽门螺杆菌（Ｈｐ），发展中国家成人Ｈｐ感染率高达　９０　ｌ】　］。我国属发展中国家，Ｈｐ感染率高，全国性流行病学　调查结果显示了我国各省Ｈｐ感染率为４Ｏ　～９Ｏ　，平均为　５９　［　。　自从１９８２年澳大利亚人Ｗａｎｓｈａｕ和Ｗａｒｒｅｎ从胃黏膜切　片中发现Ｈｐ并培养成功以来，许多学者对其不断进行深入研　究，已经将其确定为慢性活动性胃炎和消化性溃疡的重要致病　菌，认为是癌前病变（萎缩性胃炎、肠上皮化生）的重要病因和　促成因素，也与胃腺癌及胃黏膜相关淋巴瘤（ＭＡＩ　Ｔ）的发生、　发展有密切关系　］。根据全基因组测序结果，Ｈｐ基因组具有　一些显著的结构特征口］：（１）特有基因及毒力相关基因等通常　在基因组上呈簇连续排列，如Ｃａｇ—ＰＭ；（２）有些基因虽然在染　色体上非连续分布，但编码的蛋白质具有相似的结构域特征，　并组成重要的功能群，如ＯｍＰ家族。（３）双核苷酸在启动子　区域的重复出现，显示Ｈｐ以一种特殊的机制调控基因的表　达。Ｌａｉｌａ等　研究认为，Ｈｐ相关性疾病的发病机制很大程度　上依赖于一特异性Ⅳ型分泌系统（Ｔ４ＳＳ），而这个系统由Ｃａｇ　致病岛（ＣａｇＰＡＩ）所表达。Ｈｐ通过与胃上皮细胞系黏附并依　赖Ⅳ型分泌系统改变下游信号途径，参与致癌效应。一方面，　Ｈｐ直接结合ｃ—ｉｎｅｔ受体并激活金属蛋白酶（ｍａ—ｔｒｉｘ　ｍｅｔａｌｌｏ—　ｐｒｏｔｅｉｎａｓｅｓ，ＭＭＰ），加重细胞损伤；另一方面，Ｈｐ可刺激胃上　皮细胞分泌巨噬细胞游走抑制因子（ｍａｃｒｏｐｈａｇｅ　ｍｉｇｒａｔｉｏｎｉｎ—　ｈｉｂｉｔｏｒｙ　ｆａｃｔｏｒ，ＭＩＦ），后者与ＣＤ７４（Ⅱ类ＭＨＣ相关恒定链）　结合，启动下游信号途径并下调ｐ５３磷酸化和上调Ｂｃｌ－２表　达，从而促进胃上皮细胞增殖并抑制凋亡＿７］。Ｂａｒｃｈｅｗｓｋｖ　等　报道在胃炎中Ｈｐ上调ｂａｘ蛋白的表达强于ｂｃｌ一２蛋白，　在胃癌中则促进ｂｃｌ一２的表达强于ｂａｘ，即Ｈｐ能诱导ｂｃｌ一２和　ｂａｘ表达失平衡。陈建生等　报道乳腺癌中ｂａｄ蛋白表达的　阳性率低于正常乳腺组织并且与淋巴结转移无关，该研究还显　示ｂａｄ在高／中分化胃癌中的表达高于低分化者并且与浸润深　度有关，说明肿瘤中促凋亡蛋白ｂａｄ的表达不利于癌细胞的增　殖扩散，这可能在胃癌的基因治疗方面有重要意义。汪志兵　等＿１们采用实时荧光聚合酶链反应（ＲＴ－ＰＣＲ）检测胃癌组织中　Ｌｉｖｉｎａ、Ｌｉｖｉｎｌ３的ｍＲＮＡ表达，结果显示凋亡抑制蛋白Ｌｉｖｉｎ　在胃癌组织中表达阳性率高于正常组织和癌旁组织，差异有统　计学意义。研究发现，向Ｈｅｌａ细胞中单独加入ＶａｃＡ　ｐ３３或　ｐ５５重组蛋白细胞不产生空泡变性，而加入ｐ３３或ｐ５５重组蛋　白混合物后可以产生明显的空泡活性，证明ｐ５５　Ｎ端的部分氨　基酸残基是ｐ３３功能所必需；ＶａｃＡ可使多种体外培养的真核　细胞系发生空泡样变，而空泡样变又是细胞凋亡早期的一项显　著特征，可以设想通过阻断空泡样变来抑制ＶａｃＡ所引起的细　・７５９・　・基层园地・