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研究背景癫痫是临床上最常见的神经系统疾病之一,癫痫发作也常见于脆性X综合征(fragile X syndrome,FXS)等神经发育障碍类疾病。癫痫的发生和发展可能会导致患者相关神经环路结构变化和功能损害,比如引发空间记忆障碍、学习障碍、社交障碍、焦虑和攻击行为。但是目前还缺少既能对抗癫痫发作又能对痫患者认知损伤起到保护作用的药物。丹参酮ⅡA(TanshinoneⅡA,TⅡA)具抗炎、抗肿瘤和抗氧化等功效,但不清楚丹参酮ⅡA能否用于改善癫痫所致认知功能损伤。目的研究丹参酮ⅡA对癫痫致认知损伤的改善作用及机制,以及声源刺激是否加重FXS模型小鼠合并癫痫的认知损伤,能否被丹参酮ⅡA修复。方法首先研究丹参酮ⅡA对癫痫致认知损伤的改善作用以及机制。将60只2月龄雄性C57BL/6小鼠随机等分为健康对照组和戊四氮(Pentamethazol,PTZ)癫痫模型组,两组又分别设置丹参酮ⅡA(每日10 mg/kg)治疗组和生理盐水处理对照组。采用Morris水迷宫实验检测小鼠空间学习功能、旷场迷宫实验检测小鼠的抑郁表现、高架十字迷宫检测小鼠焦虑情绪;运用微电极矩阵技(MED64)检测脑片场电位改变,记录海马CA3-CA1区突触传递长时程增强(Long term potentiation,LTP)和长时程抑制(Long term depression,LTD);运用qPCR检测小鼠海马组织RyR1-3、CaMKII等蛋白mRNA表达水平;采用Western blot检测小鼠海马脑组织RyR2、CaMKⅡ蛋白表达水平,揭示丹参酮ⅡA矫正癫痫所致认知功能损伤的分子机制。进一步研究声源刺激对脆性X综合征模型小鼠合并癫痫及认知损伤的影响。将30只6周龄WT雄性小鼠随机分为两组:空白对照组和听源性癫痫模型组;再将30只6周龄Fmr1 KO(Fmr1 knockout)雄性小鼠随机分为两组:空白对照组和听源性癫痫模型组。采用同样的行为学检测方法和电生理记录方法观察听源性癫痫对FXS模型小鼠合并癫痫的认知损伤情况。结果第一部分:1)丹参酮ⅡA治疗对PTZ诱发慢性癫痫小鼠的癫痫发作有抑制作用;2)丹参酮ⅡA治疗对PTZ诱发慢性癫痫小鼠的学习障碍和空间记忆减退具有显著的改善作用;3)丹参酮ⅡA治疗对PTZ诱发慢性癫痫小鼠的选择性焦虑情绪异常有矫正作用;4)丹参酮ⅡA治疗降低PTZ诱发慢性癫痫小鼠海马脑组织中RyR2 mRNA水平;5)丹参酮ⅡA治疗恢复PTZ诱发慢性癫痫小鼠海马和皮层脑组织中的CaMKⅡ表达;6)丹参酮ⅡA治疗可显著矫正PTZ诱发慢性癫痫小鼠海马CA1区LTP和LTD,改善癫痫小鼠海马脑区突触可塑性损伤。第二部分:1)Fmr1 KO小鼠声源性刺激诱导癫痫发作的潜伏期比WT小鼠声源刺激诱导癫痫发作的潜伏期明显缩短,Fmr1 KO小鼠表现出对高频声源刺激敏感;2)Fmr1 KO小鼠存在空间记忆功能减退(p<0.01),而听源性癫痫对Fmr1 KO小鼠空间记忆能力的损伤不显著,但听源性癫痫对WT小鼠的空间记忆能力有明显损伤(p<0.01);3)听源性癫痫对Fmr1 KO小鼠在开放环境中探索行为和焦虑情绪均有影响;听源性癫痫对WT小鼠在开放环境中探索行为和焦虑情绪无影响;4)听源性癫痫对WT小鼠和Fmr1 KO小鼠海马脑区神经元突触可塑性均有损伤,其中听源性癫痫对WT小鼠海马脑CA1区神经元LTP和LTD的产生均有抑制作用,但听源性癫痫仅对Fmr1 KO小鼠海马脑CA1区神经元LTP有抑制作用,对LTD无影响。结论1)丹参酮ⅡA可显著改善癫痫小鼠的认知损伤,其机制可能是通过调节CaMKⅡ表达、RyR2 mRNA转录、RyR2蛋白合成和磷酸化,矫正癫痫致小鼠海马脑区神经元的突触可塑性损伤;2)听源性癫痫对WT小鼠和Fmr1 KO小鼠海马脑区神经元突触可塑性均有损伤,并引起WT小鼠空间记忆损伤,加重Fmr1 KO小鼠焦虑情绪。