《CNS Neuroscience & Therapeutics》：Ablation of Unilateral Hippocampal GABAergic Neurons: A Novel Mouse Model of Mesial Temporal Lobe Epilepsy With Hippocampal Sclerosis
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本研究通过AAV介导的DTA或taCasp3-TEVp特异性消融VGAT-Cre小鼠单侧海马GABA能神经元，首次构建出可模拟人类内侧颞叶癫痫（MTLE）伴海马硬化（HS）病理特征的新型动物模型。该模型不仅诱发自发性反复癫痫发作（SRS），还重现了焦虑样行为、认知障碍及胶质增生、颗粒细胞弥散、苔状纤维出芽等典型HS表现，为探究MTLE-HS的致病机制与治疗策略提供了精准平台。
1 引言
癫痫是一种以反复发作为特征的常见神经系统疾病，其中内侧颞叶癫痫（MTLE）是药物抵抗性癫痫的最常见类型，海马硬化（HS）是其突出的病理标志。MTLE伴HS患者通常伴有焦虑样行为和认知障碍等共病。海马硬化包含一系列神经病理改变，如神经元丢失、颗粒细胞弥散、中间神经元改变、胶质增生和苔状纤维出芽（MFS）等。尤其值得注意的是，GABA能神经元的缺失与癫痫发生密切相关。本研究旨在通过特异性消融单侧海马GABA能神经元，建立一种新型的MTLE伴HS动物模型，以明确GABA能神经元丢失在癫痫发生中的因果作用。
2 方法
研究选用8周龄VGAT-ires-Cre转基因小鼠，通过立体定位注射AAV-flex-DTA或AAV-DIO-taCasp3-TEVp至海马CA1或齿状回（DG）区，特异性消融GABA能神经元。以海马中心区注射海人酸（KA）的小鼠作为阳性对照。术后第8至28天进行24小时视频脑电图（vEEG）监测自发性反复癫痫发作（SRS），并通过旷场实验（OFT）和新物体识别测试（NORT）评估焦虑样行为和认知功能。第28天取脑组织进行免疫荧光染色、RNAscope原位杂交及Fluoro-Jade C（FJC）染色，分析神经元丢失、胶质细胞浸润、神经发生和苔状纤维出芽等病理变化。
3 结果
3.1 GABA能神经元消融效率验证
免疫荧光染色显示，AAV-flex-DTA和AAV-DIO-taCasp3-TEVp注射区域内的VGAT信号显著降低，表明GABA能神经元被有效消融。RNAscope进一步证实了GABA能神经元数量的减少，而谷氨酸能神经元（VGLUT1阳性）数量未受影响。
3.2 癫痫发作特征分析
vEEG记录显示，DG区消融小鼠全部出现SRS，而CA1区消融小鼠约50%–70%出现SRS。DG消融组约50%小鼠发生致死性癫痫发作。两种消融模型均从第8天起出现持续性SRS，其发作频率、持续时间和严重程度与KA模型相当，但CA1消融组的发作严重性较轻。
3.3 行为学表型
GABA能神经元消融小鼠在OFT中表现出活动轨迹减少和中央区停留时间缩短，提示焦虑样行为；NORT中 Discrimination Index（DI）显著下降，表明识别记忆受损。这些行为异常在疾病进程中逐渐加重，与KA模型和临床MTLE患者特征一致。
3.4 神经病理改变
胶质细胞激活：GABA能神经元消融后， ipsilateral海马区出现显著的星形胶质细胞（GFAP阳性）和小胶质细胞（Iba1阳性）浸润，而KA模型仅见星形胶质细胞增生。
神经发生增强：Doublecortin（DCX）染色显示，消融组海马DG区新生颗粒细胞数量增加，尤其在contralateral侧更为明显，而KA模型则表现为神经发生减少。
苔状纤维出芽：Synaptoporin染色发现，GABA能神经元消融组contralateral海马分子层出现显著的苔状纤维出芽，而KA模型在注射1个月后未观察到明显MFS。
神经元完整性：消融组谷氨酸能神经元标志物VGLUT信号保留，未见非特异性神经元损伤（FJC染色阴性），而KA模型则显示广泛的神经元变性和谷氨酸能信号丢失。
4 讨论
本研究首次证实单侧海马GABA能神经元特异性消融足以诱发慢性癫痫伴海马硬化，重现了MTLE-HS的关键临床与病理特征。与既往研究相比，本模型采用VGAT-Cre小鼠和连续长程vEEG监测，确保了靶点特异性和表型捕捉的可靠性。其病理特征包括选择性GABA能神经元丢失、保留的谷氨酸能系统、胶质增生、神经发生增强和持续性苔状纤维出芽，与KA模型的多靶点损伤形成鲜明对比。该模型为阐明GABA能缺陷在MTLE-HS中的核心作用提供了直接因果证据，并为开发靶向治疗策略提供了理想平台。未来可进一步探究不同GABA能神经元亚型在癫痫发生中的特异性贡献，以及细胞移植等干预措施的潜在疗效。
