目的:脑胶质瘤患者常继发癫痫发作,其中部分患者对常规抗癫痫药物不敏感,严重影响患者的生活质量。脑肿瘤患者继发癫痫发作是多因素的,现有的研究认为肿瘤本身生物学特性和瘤周微环境变化可能共同决定脑肿瘤患者的继发性癫痫发作,可能的病理生理变化包括肿瘤细胞基因改变、脑组织神经网络和神经调节功能异常、神经胶质细胞功能改变、瘤周血供和血管通透性改变、瘤周组织水肿、瘤周炎症因子和代谢活性分子的大量释放等。凝血酶敏感蛋白(thrombospondins,TSP)是一种寡聚多糖胞外基质蛋白,在血管生成、炎症反应、成骨反应、细胞增殖和凋亡等多种病理生理过程中介导细胞与细胞、细胞与细胞基质之间的相互作用。近期的研究发现在多种神经系统疾病模型中,TSP具有促进兴奋性突触表达的作用。同时,TSP的部分亚型受体是α2δ1,一种电压门控钙通道(voltagegated calcium channel,VGCC)的辅助亚单位,其von willebrandbrand factor(v WF-A)结构域可与TSP的表皮生长因子序列(epidermal growth factor,EGF)结构域结合,共同介导兴奋性突触发生。目前,癫痫发生机制学说主要包括神经递质及其受体失衡学说、兴奋性突触与抑制性突触失衡学说、离子通道学说等。结合TSP的已有研究结果,我们推测:胶质瘤来源的TSP与其受体α2δ1结合,可能促进瘤周兴奋性突触的发生和重塑,引起瘤周皮层“兴奋-抑制”失衡,进而导致胶质瘤继发性癫痫的发生。方法:1、体外培养C6胶质瘤细胞,利用立体定向微量注射的方法在大鼠皮层移植成瘤。利用神经功能评分(neurological score scale,NSS)、脑组织HE染色、免疫组化染色和在体皮层脑电记录综合评价模型是否构建成功和该模型用于肿瘤相关癫痫发生机制研究的可行性。2、通过Western Blot和免疫组化染色分析TSP2在胶质瘤模型大鼠中的表达水平;过表达或敲除C6胶质瘤细胞的TSP2基因,通过免疫荧光双标染色、高尔基染色、透射电镜和在体皮层脑电记录分析C6胶质瘤细胞中TSP2表达水平对瘤周突触可塑性变化和瘤周皮层兴奋性的影响。3、通过Western Blot和免疫荧光染色分析TSP2受体及其下游信号分子(α2δ1、Rac1)在模型大鼠瘤周皮层中的表达差异;并进一步利用在体皮层脑电记录,分析TSP2/α2δ1通路的拮抗剂Gabapentin对瘤周皮层兴奋性的影响。结果:一、C6胶质瘤细胞皮层移植模型大鼠(C6移植模型)的构建及评价NSS评分结果显示构建模型后第10天,模型组大鼠评分明显高于假手术组大鼠,此后模型组大鼠NSS评分趋于稳定。脑组织大体解剖标本和HE染色可见C6胶质瘤细胞成瘤于大鼠皮层,瘤周发生一系列病理改变。免疫组化染色显示瘤周Neu N、MAP2和GFAP表达发生变化。在体皮层脑电结果显示瘤周皮层痫样放电频率增加。二、TSP2在C6移植模型瘤周皮层中的作用Western Blot和免疫组化染色显示TSP2在C6移植模型瘤中心表达上调。免疫荧光染色结果显示突触素蛋白在胶质瘤瘤周表达上调。免疫荧光染色、高尔基染色和透射电镜结果分别显示野生型胶质瘤瘤周兴奋性突触数量、突触棘密度和突触密度增加,在体皮层脑电显示野生型胶质瘤瘤周痫样放电频率上调。过表达或敲除胶质瘤细胞TSP2基因后,瘤周兴奋性突触数量和突触棘密度分别上调和下调,瘤周痫样放电频率分别增加和降低。TSP2的表达水平对瘤周抑制性突触的表达无影响。三、TSP2介导瘤周突触发生可能的下游分子机制Western Blot结果显示TSP2的下游信号分子α2δ1在瘤周表达上调,免疫荧光染色结果与此结果一致。α2δ1的下游信号分子Rac1也在瘤周表达上调。通过TSP2/α2δ1信号通路的拮抗剂Gabapentin对模型大鼠予以干预,在体皮层脑电结果显示Gabapentin具有降低瘤周皮层痫样放电程度的作用。上述证据提示:TSP2可能通过α2δ1/Rac1通路介导瘤周皮层的突触发生。结论:1、TSP2在胶质瘤相关癫痫模型大鼠的瘤中心表达上调。2、胶质瘤来源的TSP2可能通过α2δ1/Rac1信号通路引起瘤周兴奋性突触数量上调和突触结构异常,进而导致瘤周皮层兴奋性增强。3、TSP2/α2δ1通路的拮抗剂Gabapentin可部分降低瘤周皮层兴奋性,可能是预防胶质瘤相关癫痫发生的新靶点。