耐药性癫痫患者脑脊液中HSPBAP1表达及意义

孙纪军　刘力峰　陶树新　单广振　王　敏　夏章勇　马红玲　徐　飞

山东聊城市人民医院神经内科　聊城　252000



耐药性癫痫患者脑脊液中HSPBAP1表达及意义

孙纪军刘力峰陶树新单广振王敏夏章勇马红玲徐飞

山东聊城市人民医院神经内科聊城252000

【摘要】目的探讨耐药性癫痫患者脑脊液中热休克蛋白27相关蛋白1(heat shock 27kDa associated protein 1，HSPBAP1)表达的临床意义。方法 采集36例耐药性癫痫患者的脑脊液标本，应用酶联免疫吸附测定法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)方法检测脑脊液HSPBAP1的表达，并与16例对照组进行比较。结果耐药性癫痫患者脑脊液HSPBAP1表达量较对照组明显增加(P<0.05)。结论耐药性癫痫患者脑脊液HSPBAP1表达量明显升高，其可能通过抑制热休克蛋白27(heat shock protein 27，HSP27)的神经元保护作用，导致神经元凋亡及海马苔藓纤维发芽。

【关键词】耐药性癫痫；脑脊液；热休克蛋白27相关蛋白1

早期研究[1]发现，耐药性癫痫患者脑组织中HSPBAP1表达量明显升高，鉴于耐药性癫痫患者脑组织标本取材困难、不易获得，而脑脊液获得较容易，因此，本研究旨在对耐药性癫痫患者脑脊液HSPBAP1进行检测，以探讨其在耐药性癫痫鉴别诊断方面的临床意义。

1资料与方法

1.1一般资料收集2005-2015年就诊于重庆医科大学附属第一医院神经内科及山东省聊城市人民医院神经内科住院病人的脑脊液标本。耐药性癫痫患者纳入标准：(1)有癫痫发作的典型表现和脑电图特征表现，规律服用2种或2种以上一线抗癫痫药(如卡马西平、苯妥英钠、丙戊酸等)，血药浓度在正常高线，与用药前基线比较，发作频率无明显减少；(2)无明显病因可寻，神经系统检查无局灶性神经系统阳性体征，或虽有体征但与癫痫发作无关；(3)头颅CT/MRI检查除海马硬化外，无其他异常发现；(4)病人的发作类型符合国际抗癫痫联盟2001年有关癫痫发作类型的规定；(5)病人及其家属术前签注知情同意书。共入选36例，男19例，女17例；平均年龄(22.18±8.92)岁；病程2.5～30 a，平均(9.54±5.48)a。正常对照组脑脊液标本选取因鉴别诊断需要行腰椎穿刺术检查，最后确诊为癔病患者。纳入标准：(1)无家族性遗传病及其他神经系统疾病史；(2)脑电图检查无异常发现；(3)血液分析、头颅CT/MRI检查未见明显异常；(4)无癫痫史及抗癫痫药物服用史；(5)经患方知情同意。其中男4例，女12例；平均年龄(26.79 ±9.63)岁。本研究实施谨遵赫尔辛基宣言，并获得相关单位伦理委员会批准。

1.2方法2组均采集脑脊液3 mL于清洁干燥试管中，置于-80 ℃冰箱保存待检。所有脑脊液标本均冻融1次。标本检测采用酶联免疫吸附双抗夹心法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)定量，兔抗人HSPBAP1多克隆抗体试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司，操作步骤按照试剂盒说明进行。

2结果

耐药性癫痫组脑脊液中HSPBAP1水平(9501.83±245.09)，明显高于对照组的(483.02±11.38)，差异有统计学意义(P<0.05)。

3讨论

HSPBAP1是在2001年报道发现的一种新的蛋白质，研究发现，除人脑组织外，HSPBAP1在人的其他组织中均有表达[2]。在我们早期研究发现，HSPBAP1在耐药性癫痫脑组织中表达明显增多，提示HSPBAP1高表达成为癫痫，尤其是耐药性癫痫的一个重要生物学标志[1]，与本研究结果相符。

HSP27能特异性抑制细胞色素C-caspase家族介导的细胞凋亡过程，阻止caspases级联反应的发生；以及Fas介导的依赖Daxx(一种Fas死亡结构域相关蛋白)的JNK/SAPK信号传导通路，诱导神经元凋亡[3]；同时还能快速、显著的抑制KV诱导痫性放电的传播和痫性发作[4]。HSP27能通过提高细胞对应激反应的耐受性，从而抑制神经元凋亡[5]；维持谷胱苷肽活性，抵抗活性氧对神经元的氧化损伤[6-7]；调控微丝动力学，介导细胞骨架重构等[8]。

在耐药性癫痫发病机制的研究中发现，神经元自我保护作用的降低是一个重要原因，而热休克蛋白功能异常是其中一个首要因素。研究发现，HSPBAP1与HSP27的功能活性相关，HSPBAP1能抑制HSP27内源性神经元自身保护作用，诱导神经元凋亡[9]。耐药性癫痫病理生理研究中最为重要的发现即为神经元凋亡或坏死。在红藻氨酸点燃的癫痫动物模型中，痫性发作能启动caspase3的活化，诱导凋亡程序的启动，导致海马CA1、CA3区的30%～50%神经元发生凋亡或坏死，成为癫痫耐药性形成的基础[3，5]。

另外，HSPBAP1还能阻碍磷酸化后HSP27对肌动蛋白聚合作用的抑制，抑制微丝的去组装，促进神经元轴突、树突的延伸，触发齿状回颗粒细胞轴突芽胞形成和苔藓纤维异常发芽，最终导致兴奋性突触的重构和病理性神经网络重组，苔藓纤维芽生是异常神经网络的重要标志，被认为是耐药性癫痫发病机制之一。耐药性癫痫患者的“风暴区”(海马齿状回)有明显的病理性芽生，芽生所形成的苔藓纤维突入齿状回分子层中，与多种细胞建立了侧支联系，组成了新的循环通路；在有苔藓纤维形成的动物脑组织切片上应用兴奋性氨基酸微滴可使稍远的齿状回细胞兴奋性增加，神经元网络的重组不仅改变了痫样电流传播的途径，而且绕过了许多一线抗癫痫药作用的环节，导致癫痫耐药的形成。

鉴于耐药性癫痫脑组织取材困难，而脑脊液取材较容易，基于以前脑组织的研究，我们利用ELISA法测定耐药性癫痫患者脑脊液中HSPBAP1高表达，为临床上癫痫的鉴别诊断提供生物学标志，从而探索开发耐药性癫痫脑脊液差异表达蛋白的“诊断试剂盒”提供理论依据。目前国际上还没有一种类似的检验方法，因而，本研究结果可以推广到临床癫痫的鉴别诊断中，从而获得较大的经济和社会效益。

4参考文献

[1]Xi ZQ，Sun JJ，Wang XF，et al.HSPBAP1 is found extensively in the anterior temporal neocortex of patients with intractable epilepsy[J].Synapse，2007，61(9)：741-747.

[2]Jiang M，Ma Y，Cheng H，et al.Molecular cloning and characterization of a novel human gene(HSPBAP1)from human fetal brain[J].Cytogenet Cell Genet，2001，95(1/2)：48-51.

[3]Charette SJ，Lavoie JN，Lambert H，et al.Inhibition of Daxx-Mediated Apoptosis by Heat Shock Protein 27[J].Mol Cell Biol，2000，20(20)：7 602-7 612.

[4]Brar BK，Stephanou A，Wagstaff MJ，et al.Heat shock proteins delivered with a virus vector can protect cardiac cells against apoptosis as well as against thermal or hypoxic stress[J].Mol Cell Cardiol，1999，31(1)：135-146.

[5]Wagstaff MJ，Collaço-Moraes Y，Smith J，et al.Protection of Neuronal Cells from Apoptosis by Hsp27 Delivered with a Herpes Simplex Virus-based Vector[J].J Biol Chem，1999，274(8)：5 061-5 069.

[6]Preville X，Salvemini F，Giraud S，et al.Mammalian small stress proteins protect against oxidative stress through their ability to increase glucose-6-phosphate dehydrogenase activity and by maintaining optimal cellular detoxifying machinery[J].Exp Cell Res，1999，247(1)：61-78.

[7]Mehlen P，Hickey E，Weber LA，et al.Large unphosphorylated aggregates as the active form of hsp27 which controls intracellular reactive oxygen species and glutathione levels and generates a protection against TNFalpha in NIH-3T3-ras cells[J].Biochem Biophys Res Commun，1997，241(1)：187-192.

[8]Lopez-Picon F，Puustinen N，Kukko-Lukjanov TK，et al.Resistance of neurofilaments to degradation，and lack of neuronal death and mossy fiber sprouting after kainic acid-induced status epilepticus in the developing rat hippocampus[J].Neurobiol Dis，2004，17(3)：415-426.

[9]Liu C，Gilmont RR，Benndorf R，et al.Identification and Characterization of a Novel Protein from Sertoli Cells，PASS1，That Associates with Mammalian Small Stress Protein hsp27[J].J Biol Chem，2000，275(25)：18 724-18 731.

(收稿2015-12-07)

The expression of HSPBAP1 in cerebrospinal fluid in patients with drug-refractory epilepsy and its clinical significance

SunJijun，LiuLifeng，TaoShuxin，ShanGuangzhen，WangMin，XiaZhangyong，MaHongling，XuFei

DepartmentofNeurology，thePeople’sHospitalofLiaochengCity，Liaocheng252000，China

【Abstract】Objective To study the expression of heat shock 27kDa associated protein 1 (HSPBAP1) in the cerebrospinal fluid of drug-refractory epilepsy and discuss its clinical significance.Methods Enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA)was used to test the expression of HSPBAP1 in the cerebrospinal fluid of patients with drug-refractory epilepsy (n=36) and normal controls (n=16).Results The expression level of HSPBAP1 of patients was significantly higher than that of normal controls (P<0.05).Conclusion The expression of HSPBAP1 over-expresses in patients with drug-refractory epilepsy，which can result in neural apoptosis and make mossy fiber of hippocampus sprout through inhibiting the neuroprotective effect of heat shock protein 27 (HSP27).

【Key words】Drug-refractory epilepsy；Cerebrospinal fluid；HSPBAP1

【中图分类号】R742.1

【文献标识码】A

【文章编号】1673-5110(2016)12-0017-02