《Neuroscience Letters》：Sphingosine-1-phosphate attenuates seizures and cognitive deficits, associated with reduced hippocampal IL-1β in a PTZ-induced epilepsy model
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本研究针对癫痫常伴认知障碍及神经损伤，且近三分之一患者对抗癫痫药物耐药的临床难题，探讨了生物活性脂质S1P在PTZ诱导癫痫模型中的作用。研究发现，S1P干预可显著降低癫痫小鼠的发作频率、振幅和持续时间，改善其空间学习记忆能力，并减轻海马神经元损伤。机制上，S1P通过下调海马区促炎因子IL-1β的表达发挥抗炎作用。该研究揭示了S1P–IL-1β轴在癫痫发病中的新机制，为靶向神经炎症治疗癫痫及共病认知障碍提供了新策略。
癫痫，作为一种常见的神经系统疾病，不仅表现为反复发作的癫痫样放电，更常常伴随着严重的认知功能损害，如注意力、语言能力和执行功能的下降，严重影响患者的生活质量。尽管现有抗癫痫药物是主要的治疗手段，但仍有近三分之一的患者对药物治疗不敏感，发展为耐药性癫痫。因此，探索癫痫发病的新机制，并寻找新的治疗靶点，成为神经科学领域亟待解决的重要问题。近年来，神经炎症在癫痫发生发展中的作用日益受到关注。其中，由小胶质细胞等产生的促炎细胞因子白细胞介素-1β（IL-1β）被认为是癫痫发生过程中的一个关键分子。它能增强神经元兴奋性，破坏血脑屏障，加剧兴奋性毒性，从而促进癫痫的发生和进展。那么，能否通过干预神经炎症来控制癫痫发作并改善其相关的认知并发症呢？
另一方面，1-磷酸鞘氨醇（S1P）作为一种重要的生物活性脂质介质，在大脑中含量丰富。它既能参与细胞内的生理过程，也能分泌到细胞外，与细胞膜上的G蛋白偶联受体（S1PRs）结合，进而调控细胞的增殖、存活和凋亡。研究表明，S1P在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中显示出神经保护作用，但其在癫痫中的作用尚不明确。基于S1P已知的抗炎和神经保护潜力，研究人员推测，S1P可能通过调节脑内的炎症反应，特别是IL-1β的表达，在癫痫中发挥有益作用。
为了验证这一假说，来自海南省人民医院、海南医学院附属海南医院、海南省热带环境脑科学研究与转化重点实验室的罗凯、曾维文、陈清、马志坚、黄世雄、贲新月等研究人员在《Neuroscience Letters》上发表了一项研究，探讨了S1P在戊四氮（PTZ）诱导的小鼠癫痫模型中的效果及其潜在机制。
研究者们主要运用了几项关键技术方法来开展研究：他们首先利用腹腔注射PTZ建立了小鼠癫痫点燃模型，并通过脑电图（EEG）记录来客观评估癫痫发作的严重程度。为了评价认知功能，研究采用了经典的莫里斯水迷宫（Morris water maze）测试来检测小鼠的空间学习和记忆能力。通过尼氏（Nissl）染色观察海马区神经元的形态结构，以评估神经元损伤和保护情况。在分子机制层面，研究运用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）和蛋白质印迹（Western blot）技术分别检测了海马组织中IL-1β的mRNA和蛋白质表达水平。
3.1. S1P降低癫痫小鼠的发作严重程度和频率
研究人员通过Racine量表评分和EEG记录评估了S1P对癫痫发作行为的影响。结果发现，与对照组相比，PTZ诱导的癫痫（EP）小鼠发作严重程度显著升高。而给予S1P治疗后，癫痫小鼠的发作严重程度和频率均明显降低。EEG结果进一步证实，S1P治疗组的癫痫发作持续时间显著缩短，EEG振幅也低于EP组。这些电生理证据表明，S1P给药能有效抑制癫痫小鼠的皮层过度兴奋。
3.2. S1P改善癫痫小鼠的认知功能
通过莫里斯水迷宫测试评估空间学习和记忆能力。在为期5天的训练中，所有组别小鼠寻找隐藏平台的逃避潜伏期均逐渐缩短，表明它们均能进行空间学习，各组间在导航测试中的逃避潜伏期无显著差异。然而，在撤去平台后的探索试验中，与EP组相比，S1P治疗组小鼠在原平台位置的穿越次数显著增加，进入目标象限的次数也呈现增多趋势，并且在平台所在区域和目标象限内停留的时间更长。这些行为学结果提示，S1P能够有效缓解由癫痫点燃引起的空间学习和记忆功能损伤。
3.3. S1P通过减少细胞凋亡保护癫痫小鼠的海马神经元
尼氏染色结果显示，对照组小鼠海马CA1和CA3区的锥体神经元排列整齐、密集，细胞形态完整，尼氏体丰富。相比之下，癫痫小鼠海马神经元出现明显的退行性变化，细胞结构破坏，出现水肿，细胞轮廓不清，排列紊乱，细胞间隙增大，并且尼氏体数量显著减少。而经过S1P治疗后，海马CA1和CA3区部分锥体神经元的形态得到较好保存，细胞边界清晰，结构相对规则，表明S1P对海马神经元具有保护作用，减轻了癫痫导致的神经元损伤。
3.4. S1P的抗癫痫作用与下调海马IL-1β前体表达相关
为了探究S1P发挥作用的潜在分子机制，研究人员检测了海马组织中IL-1β的表达。qRT-PCR分析显示，S1P能显著降低癫痫小鼠海马中IL-1β的mRNA水平。蛋白质印迹结果同样表明，S1P治疗后，海马IL-1β前体蛋白的表达水平也明显下降。这表明S1P的抗癫痫和神经保护作用可能与抑制海马区的IL-1β表达，从而减轻神经炎症密切相关。
本研究的结果表明，在PTZ诱导的癫痫小鼠模型中，S1P能够显著减轻癫痫发作的严重程度，改善伴随的认知功能障碍，并对海马神经元起到保护作用。这些有益效应与S1P下调海马区内关键促炎细胞因子IL-1β的表达相关联。这为理解S1P在癫痫中的作用提供了新的视角，即S1P可能通过其抗炎特性来发挥抗癫痫和神经保护效应。
这一发现具有重要的科学意义和潜在的转化价值。它首次提出了S1P–IL-1β–癫痫–认知轴的概念，将脂质介导的信号通路与癫痫中的神经炎症机制联系起来，深化了对癫痫发病机制的认识。从治疗角度看，S1P受体调节剂（如芬戈莫德）已是美国FDA批准用于治疗多发性硬化等自身免疫性疾病的药物，本研究为将来重新利用此类药物治疗耐药性癫痫提供了理论依据和实验支持，提示靶向S1P–IL-1β轴可能成为癫痫治疗的一种新颖策略。
当然，该研究也存在一些局限性，例如对S1P调控IL-1β表达的具体下游通路（如是否涉及NF-κB等）尚未完全阐明，PTZ急性点燃模型能否完全模拟人类慢性癫痫的病理变化也有待商榷。未来的研究需要进一步明确涉及的特定S1P受体亚型及其信号通路，并在更接近人类疾病的慢性癫痫模型中进行验证，同时评估S1P对更广泛认知领域的影响。尽管如此，这项研究无疑为开发针对神经炎症的癫痫辅助疗法开辟了新的方向。
