背景:癫痫是一种神经系统常见的慢性脑部疾病,是仅次于脑卒中的第二大疾病。癫痫持续状态(SE)是癫痫最严重的发作形式之一,年发病率为(10-41)/10万,病死率在7.6%至39%之间。癫痫的持续发作不仅可以引起神经元损伤,造成永久性脑损害,而且可以引起内环境紊乱、呼吸和循环衰竭造成死亡。研究表明,细胞自噬和细胞凋亡参与了中枢神经系统疾病神经元损伤过程,包括脑外伤、脑卒中和神经系统变性疾病,但是其在癫痫中的作用尚不明确。自噬是机体对各种生理刺激作出的应答反应,起到维持内环境稳定和自我保护的作用,但是过度的自噬对机体是有害的,可以引起细胞死亡。据报道细胞凋亡与神经元死亡密切相关。自噬与凋亡通路共享一些重要组件,二者即独立又相互影响,共同调控细胞的生存。程序性细胞死亡因子4(PDCD4)是细胞程序性死亡中重要的原因,是胚胎发育、正常组织更新等许多生物过程中必不可少的事件。有研究显示PDCD4在脑血管病、中枢神经系统变性等疾病中能作为自噬和凋亡通路的上游分子来调控细胞自噬和凋亡,减轻细胞损伤产生的影响。这提示我们在SE中自噬和凋亡通路是否也能通过PDCD4来调节,从而减轻癫痫后脑神经元的损伤,但具体的作用机制还需要进一步的研究和论证。本研究旨在观察PDCD4/自噬信号通路及凋亡在大鼠SE中的表达变化,为进一步探究PDCD4在SE中的作用提供研究基础。方法:本实验采用腹腔注射氯化锂-匹鲁卡品诱导癫痫持续状态模型,将大鼠随机分为正常对照组、癫痫组(SE组),正常对照组4只,SE组Racine评分≥IV级的大鼠进一步随机分为SE后6h(n=4)、12h(n=4)、24h(n=4)、48h(n=4)、72h(n=4)五个亚组。应用qRT-PCR检测对照组和SE组不同时间点大鼠海马组织中PDCD4、ATG5、LC3、Beclin-1在mRNA水平的表达。应用Western blot检测对照组和SE组不同时间点大鼠海马组织中LC3、Beclin-1在蛋白水平的表达。并应用TUNEL染色法观察对照组和SE组不同时间点大鼠海马组织CA1区神经元凋亡情况,计数正常神经元与凋亡神经元数量。结果:(1)大鼠行为学观察显示对照组无明显行为学异常,癫痫组大鼠在腹腔注射匹鲁卡品后出现全面强直-阵挛发作,随后进入癫痫持续状态。本实验共用大鼠56只,造模成功率为89.2%,死亡率为19.6%,达到IV级发作的潜伏期为18.79±1.82。(2)与对照组相比,大鼠SE后12h海马组织中PDCD4 mRNA表达开始升高,48h达到高峰,72h开始下降,但是仍高于对照组(P<0.05)。(3)与对照组相比,大鼠SE后12h海马组织中ATG5 mRNA表达开始升高,48h达到高峰,72h开始下降,但是仍高于对照组(P<0.05)。(4)与对照组相比,大鼠SE后12h海马组织中LC3 mRNA表达开始升高,48h达到高峰,72h开始下降,但是仍高于对照组(P<0.05)。LC3的蛋白水平变化与mRNA变化基本一致,SE后12h海马组织中LC3II/I比值变化开始升高,48h达到高峰,72h开始下降(P<0.05)。(5)与对照组相比,大鼠SE后12h海马组织中Beclin-1 mRNA表达开始升高,48h达到高峰,72h开始下降,但是仍高于对照组(P<0.05)。Beclin-1的蛋白水平变化与mRNA变化基本一致,SE后12h海马组织中Beclin-1蛋白表达开始升高,48h达到高峰,72h开始下降(P<0.05)。(6)正常对照组可见少量TUNEL阳性细胞,与对照组相比,大鼠SE后24h海马CA1区阳性细胞数增加,48h达到高峰,72h开始下降,但仍高于对照组(P<0.05)。结论:(1)在大鼠癫痫持续状态后海马组织中ATG5、LC3及Beclin-1的表达水平升高,提示自噬可能参与了癫痫后神经元损伤;(2)在大鼠癫痫持续状态后海马组织神经元凋亡增加,提示凋亡可能是癫痫持续状态后脑损伤中重要的病理改变;(3)在大鼠癫痫持续状态后海马组织中PDCD4表达水平升高,且PDCD4的表达变化与自噬和凋亡趋势基本一致,提示PDCD4可能参与了大鼠癫痫持续状态后神经元的自噬和凋亡。