TREM2介导的小胶质细胞对抑制性突触的吞噬作用促进长时间热性惊厥诱导的癫痫发生

TREM2-mediated microglial phagocytosis of inhibitory synapses contributes to prolonged FS-induced epileptogenesis.

作者信息Xiaoqian Wang, Hua Zhou, Yujie Zhai, Yunrong Zhang, Yao Cheng, Yi Yuan, Wenxiao Cao, Anqing Gao, Mengshuang Liu, Qiaoyun Wang, Hongliu Sun
PMID41965330
发布时间2026-04-11
DOI10.1038/s41420-026-03118-7

实验完整度

高

包含动物模型、免疫组化、Western blot、EEG记录、行为学评估、药物干预及基因敲低等多层级验证。

主要模型

Sprague-Dawley大鼠长时间热性惊厥模型 原代培养的海马神经元(参考文献提及,但本实验未直接使用)

重点核对

TREM2蛋白表达水平(免疫组化、Western blot) 小胶质细胞活化标志物Iba-1和M1/M2极化标志物iNOS/CD206 抑制性突触标志物VGAT和兴奋性突触标志物PSD95的表达 癫痫易感性:PTZ阈值剂量 EEG记录的发作频率和持续时间

摘要

热性惊厥(FS)是儿童期常见的惊厥发作,也是癫痫的重要病因之一。然而,目前大多数抗癫痫药物不能预防癫痫发生,甚至可能加重病情。髓系细胞触发受体2(TREM2)介导的小胶质细胞对抑制性突触的吞噬可能在癫痫发生中起关键作用;然而,TREM2在FS诱导的癫痫中的作用仍不清楚。我们建立了幼年大鼠长时间FS模型,以分析相关的分子变化、癫痫易感性和发作情况。我们的结果证实,长时间FS导致TREM2水平升高,活化的小胶质细胞过度吞噬抑制性突触,并增加癫痫易感性和发作。给予CD33激动剂(单唾液酸神经节苷脂1,GM1),一种TREM2的负调节因子,可降低其水平,减弱小胶质细胞对抑制性突触的吞噬,并降低癫痫易感性和发作。TREM2敲低的效果与CD33激活相似。阻断磷脂酰丝氨酸(PtdSer)的外翻区域以阻止TREM2识别,导致TREM2水平升高,小胶质细胞活化加剧。最后,虽然用annexin V处理的长时间FS大鼠中囊泡GABA转运体(VGAT)水平较高,但癫痫易感性和发作加剧。本研究揭示,降低TREM2水平可能通过减轻活化小胶质细胞对抑制性突触的吞噬功能来抑制长时间FS诱导的癫痫发生,而阻止TREM2识别PtdSer则产生相反效果。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
TREM2介导的小胶质细胞吞噬抑制性突触是否参与长时间热性惊厥诱导的癫痫发生?
核心机制
长时间FS增加TREM2表达,激活小胶质细胞吞噬抑制性突触,导致兴奋/抑制失衡,促进癫痫发生。降低TREM2水平可减轻吞噬,而阻断PtdSer识别则加重发作。
主要证据
利用幼年大鼠长时间FS模型,免疫组化和Western blot显示TREM2升高伴随抑制性突触减少;GM1或shRNA降低TREM2后吞噬减弱,癫痫易感性降低;annexin V阻断PtdSer后TREM2升高且发作加重。
研究意义
研究表明降低TREM2表达可能是预防长时间FS发展为癫痫的潜在治疗方法。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

长时间热性惊厥模型建立

模拟幼年长时间FS,观察癫痫易感性和相关分子变化。

将P8-P9大鼠置于44±0.5°C温箱中诱导惊厥,总惊厥时间不少于30分钟。对照组不处理。

2

药物干预

调节TREM2表达或阻断PtdSer识别,观察对癫痫发生的影响。

在FS建模前2小时,分别腹腔注射GM1(CD33激动剂)或annexin V(PtdSer阻断剂),对照组给予生理盐水。

3

基因敲低干预

特异性降低TREM2表达,验证其在癫痫发生中的作用。

在FS建模前3天,脑室内注射编码TREM2 shRNA的慢病毒。

4

分子表达检测

检测TREM2、小胶质细胞活化标志物、突触标志物和信号分子变化。

通过免疫组化、免疫荧光和Western blot检测TREM2、Iba-1、LAMP-1、VGAT、PSD95、CD33、p-DAP12等蛋白水平。

5

癫痫易感性评估

评估不同干预后动物对癫痫的易感性变化。

在FS后第6天,通过尾静脉注射PTZ,记录诱发全身性发作(4-5级)的阈值剂量。

6

癫痫发作记录

量化癫痫发作的频率和持续时间。

在FS后第6天,记录EEG并分析功率谱密度,统计发作频率和累计持续时间。

7

氧化应激和星形胶质细胞活化检测

评估annexin V干预后氧化应激和星形胶质细胞活化情况。

通过ROS检测试剂盒测量活性氧水平,用FJB染色评估神经元损伤,用GFAP和TSP-1免疫荧光检测星形胶质细胞活化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证分子表达变化
验证免疫效应
验证机制链路
评估体内效果

产品清单

实验环节名称品牌货号
Sprague-Dawley大鼠Pengyue Experimental Animal Center--
单唾液酸神经节苷脂1Qilu Pharmaceutical Co., Ltd.--
膜联蛋白VSino Biological--
靶向TREM2的慢病毒Jikai Gene--
抗TREM2抗体Cell Signaling Technology--
抗Iba-1抗体NOVUSBIO--
DAPIBeyotime--
RIPA裂解液Beyotime--
PVDF膜----
抗GAPDH抗体Goodhere--
2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯Beyotime--
PowerLab系统AD Instruments--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
大鼠品系、年龄、体重、饲养条件、分组方法
阅读提示:Methods: Animals 和 Prolonged FS 部分
药物干预
GM1剂量、给药途径、给药时间;Annexin V剂量、给药途径、给药时间
阅读提示:Methods: Drug intervention
基因敲低
慢病毒注射位点、病毒滴度、注射时间、shRNA序列
阅读提示:Methods: shRNA intervention
分子检测
蛋白提取时间点、抗体浓度、孵育条件
阅读提示:Methods: Western blot analysis 和 Immunohistochemistry
癫痫易感性评估
PTZ浓度、注射速度、阈值剂量计算方法
阅读提示:Methods: Epileptic susceptibility assessment