新型硫化氢供体调控环磷酸鸟苷/蛋白激酶G信号通路对癫痫大鼠海马Kir6.2表达的影响

目的:探究硫化氢的抗癫痫机制即调控环磷酸鸟苷/蛋白激酶G（cGMP/PKG）信号通路对三磷酸腺苷敏感性钾通道（KATP）亚基Kir6.2表达的影响。方法:将60只SD大鼠按随机数字表法分为6个组（每组10只）：（1）正常对照组；（2）癫痫组；（3）硫化氢供体干预组；（4）硫化氢供体加PKG抑制剂（KT5823）组；（5）硫化氢供体加KATP抑制剂（格列本脲）组；（6）硫化氢供体正常对照组。采用腹腔注射戊四氮致大鼠癫痫发作，记录潜伏期、首次发作级别、持续时间；记录癫痫发作时海马脑电图的变化；采用 蛋白质印迹法和实时荧光定量聚合酶链反应法检测海马组织中PKG、Kir6.2 mRNA和蛋白的表达水平，酶联免疫吸附测定法检测海马组织中cGMP、磷酸化PKG的浓度。结果:癫痫组出现Ⅳ~Ⅴ级发作，级别为4.500（4.000，4.875）级，潜伏期短［（10.37±8.21） min］， 持续时间长［（69.50±24.37） s］。与癫痫组相比，硫化氢供体干预组的发作级别降低（ P=0.004），潜伏期延长（ P<0.001）和持续时间缩短（ P<0.001）。硫化氢供体加PKG抑制剂组与硫化氢供体干预组相比，潜伏期缩短（ P<0.001），持续时间延长（ P<0.001）。硫化氢供体干预组癫痫波明显减少，波幅与癫痫组相比差异有统计学意义（ P<0.001）；硫化氢供体加PKG抑制剂组与硫化氢供体干预组相比癫痫波增加，波幅增大（ P<0.001）。组间比较结果提示，各组PKG mRNA和蛋白的表达水平存在差异（分别为 n=5， H=26.714， P<0.001和 n=5， F=30.597， P<0.001）；其中与正常对照组相比，癫痫组PKG mRNA（分别为1.000±0.001和0.782±0.064， P=0.023）和蛋白（分别为0.550±0.037和0.145±0.020， P=0.042）的表达水平显著下降。组间比较结果提示，各组Kir6.2 mRNA和蛋白的表达水平存在差异（分别为 n=5， H=27.761， P<0.001和 n=5， F=60.659， P<0.001）；其中与正常对照组相比，癫痫组Kir6.2 mRNA（分别为1.000±0.001和0.897±0.033， P=0.004）和蛋白（分别为0.384±0.035和0.215±0.016， P=0.024）的表达水平显著下降，cGMP（ P<0.001）、磷酸化PKG（ P<0.001）的浓度降低；与癫痫组相比，硫化氢供体干预组PKG mRNA（ P=0.047）、Kir6.2 mRNA（ P=0.011）、PKG 蛋白（ P<0.001）和Kir6.2蛋白（ P<0.001）的表达水平则上升，cGMP、磷酸化PKG的浓度升高（均 P<0.001）；尤其是与硫化氢干预组相比，硫化氢供体加PKG抑制剂组PKG mRNA（ P=0.015）、Kir6.2 mRNA（ P=0.013）、PKG 蛋白（ P=0.027）和Kir6.2蛋白（ P=0.017）的表达水平下降，cGMP（ P=0.005）、磷酸化PKG（ P<0.001）的浓度降低。 结论:硫化氢可抑制大鼠癫痫发作，其机制之一可能与激活海马中cGMP/PKG信号通路上调KATP通道亚基Kir6.2的表达从而降低海马的兴奋性有关。