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目的:局灶性皮质发育不良（focal cortical dysplasias,FCDs）是一组由生殖系或体细胞突变引起的异质性发育障碍疾病,其特征是异常的皮层分层、细胞形态（如细胞增大）和细胞极性,与药物难治性癫痫高度相关,是儿童癫痫最常见的病因之一。已有研究表明FCDs致痫病灶中的“异构神经元”主要来源于室管膜下区（subventricular zone,SVZ）的神经前体细胞（neural progenitor cells,NPCs）的异常迁移和分化,而其中参与调控的分子机制尚不明确。高迁移率族蛋白B1（high mobility group box 1,HMGB1）是具有多种功能的核蛋白,在正常条件下,HMGB1主要以非乙酰化和硫醇形式存在细胞核中,但在组织损伤后会从细胞中释放出来进一步转化为二硫化HMGB1。在细胞激活或损伤后,HMGB1可能从细胞核转移到细胞质,随后发生炎性体激活和细胞焦亡;同时,HMGB1可以调节细胞增殖、迁移和分化。作为HMGB1的受体之一,晚期糖基化终产物受体（receptor for advanced glycation end-products,RAGE）可以促进包括神经干细胞在内的多种细胞的迁移。研究表明,RAGE可以局限性表达在成年小鼠SVZ区和SVZ区来源的神经球中未分化的神经干/祖细胞中,并且HMGB1/RAGE信号通路可以促进SVZ-NPCs的增殖和分化。尤其值得注意的是,HMGB1和RAGE的m RNA和蛋白水平在FCDs皮质癫痫灶中显著上调。因此,我们推测HMGB1/RAGE信号通路可能参与了FCDs中SVZ-NPCs异常迁移的病理生理过程和皮层高兴奋性产生影响。本次实验中,我们建立了小鼠局部皮层冰冻损伤-皮质发育不良（freezing lesion-cortical dysplasia,FL-CD）模型,观察HMGB1和RAGE在FL-CD模型小鼠损伤皮层中的表达,以及HMGB1/RAGE信号通路对SVZ-NPCs异常迁移和皮层痫样放电的影响。方法:1.使用Nestin-GFPTg/+小鼠建立FL-CD模型,利用免疫荧光染色技术观察SVZ-NPCs的表达及其向皮层冰冻损伤灶迁移的现象。2.综合运用Western Blot和免疫荧光染色技术,观察HMGB1和RAGE蛋白在FL-CD模型小鼠损伤皮层的表达水平和表达部位。3.利用HMGB1/RAGE通路拮抗剂FPS-ZM1药物腹腔注射,阻断Nestin-GFPTg/+小鼠体内HMGB1与RAGE的结合;运用小鼠的杂交培养技术,将RAGE-/-鼠和Nestin-GFPTg/+转基因鼠进行杂交培养以获得Nestin-GFPTg/+/RAGE-/-杂交鼠。分析不同条件下FL-CD模型小鼠中SVZ-NPCs的迁移变化。4.使用FL-CD建模后的Nestin-GFPTg/+小鼠和Nestin-GFPTg/+/RAGE-/-杂交鼠进行皮层电极植入和在体视频脑电记录（video electroencephalogram,v EEG）,观察小鼠皮层脑电特点。结果:1.免疫荧光染色结果显示,FL-CD模型中,SVZ-NPCs会形成一股“迁移流”,迁移至皮层冰冻损伤灶。且迁移的现象在P5时最明显,随时间（P15、P30）递减。2.Western Blot结果显示,FL-CD组和sham组的HMGB1蛋白总体表达水平均随时间递减,RAGE蛋白表达均随时间递增,但FL-CD组和sham组二者之间无显著统计学差异。免疫荧光染色结果显示,HMGB1和RAGE在冰冻损伤病灶中心聚集高表达,并且损伤周边的HMGB1在细胞中表达定位发生改变,表达在细胞质的HMGB1明显升高,该现象在P5时最明显,随时间（P15、P30）递减。同时可以观察到大量“迁移流”上的Nestin阳性细胞中表达HMGB1和RAGE。3.在FL-CD造模后,与Nestin-GFPTg/+小鼠相比,Nestin-GFPTg/+/RAGE-/-小鼠的“迁移流”中Nestin阳性细胞数量在P5时明显降低,但是在P15时开始上调且明显高于Nestin-GFPTg/+组,直到P30时两者之间无明显差异;而FPS-ZM1药物干预后Nestin-GFPTg/+/FPS-ZM1组小鼠的Nestin阳性细胞数量变化趋势与Nestin-GFPTg/+/RAGE-/-组相似,即P5时低于、P15时高于Nestin-GFPTg/+组,但差异不具有统计学意义。针对DCX和Nestin共定位阳性的细胞数量分析,结果显示,P5时Nestin-GFPTg/+/FPS-ZM1组和Nestin-GFPTg/+/RAGE-/-组均明显低于Nestin-GFPTg/+组。而这种差异到了P15和P30时发生改变,即两组均略高于Nestin-GFPTg/+组,但差异不具有统计学意义。4.FL-CD模型下的Nestin-GFPTg/+/RAGE-/-小鼠的痫样放电发作等级明显降低,同时其痫样放电持续时间也明显低于Nestin-GFPTg/+组。脑电和时频分析显示,Nestin-GFPTg/+/RAGE-/-小鼠痫样放电程度明显降低。Coastline bursting index结果显示,Nestin-GFPTg/+/RAGE-/-小鼠的指数值基本低于Nestin-GFPTg/+组,在给与戊四氮（pentetrazol,PTZ）前,Nestin-GFPTg/+/RAGE-/-与Nestin-GFPTg/+两组之间无明显差异。PTZ注射之后0-10分钟和40-50分钟这两个时间段差异最明显,其余时间点差异不具有统计学意义。结论:1.SVZ-NPCs参与FL-CD模型小鼠微脑回形成。2.冰冻损伤后,HMGB1和RAGE在微脑回周围皮层中的表达模式发生改变。3.使用FPS-ZM1阻断HMGB1/RAGE信号通路或Rage敲除均可减少SVZ-NPCs向皮层微脑回的迁移。4.HMGB1/RAGE信号通路影响FL-CD模型小鼠在PTZ诱导下的局部皮层痫样放电程度。综上所述,在发育早期,HMGB1/RAGE介导FL-CD模型小鼠SVZ-NPCs的异常迁移,可能参与痫样放电的产生。因此,干预HMGB1-RAGE信号通路或许是一个预防FCDs难治性癫痫发生的预防策略。