CPEB3 或成癫痫治疗新希望 —— 调节 STAT3-NMDAR 通路减轻癫痫症状

为解决癫痫治疗靶点匮乏问题，哈尔滨医科大学附属第二医院的研究人员开展 CPEB3 对癫痫作用及机制的研究，发现 CPEB3 可调节 STAT3-NMDAR 通路减轻癫痫症状。该研究为癫痫治疗提供新靶点，值得科研读者一读。

　　

癫痫，这个神秘又可怕的疾病，如同隐藏在大脑深处的 “定时炸弹”，随时可能爆发，给患者带来无尽的痛苦。全球约有 7000 万人饱受癫痫的折磨，它不仅严重影响患者的身体和心理健康，还让家庭和社会背负沉重的经济负担。目前，虽然临床上有十多种抗癫痫药物，但仍有 30% 的患者会出现耐药性，尤其是在颞叶癫痫（TLE）患者中更为常见 。这就像一场艰难的战斗，现有的 “武器” 似乎渐渐失去了效力，寻找新的有效治疗靶点迫在眉睫。

在这样的背景下，哈尔滨医科大学附属第二医院的研究人员挺身而出，决心揭开癫痫发病机制的神秘面纱，寻找新的治疗方向。他们的研究成果发表在《Molecular Neurobiology》期刊上，论文题目是 “CPEB3 regulates epileptic seizures by targeting the STAT3-NMDAR pathway”。经过一系列深入研究，他们发现 CPEB3（胞质多聚腺苷酸化元件结合蛋白 3）可能通过调节 STAT3（信号转导及转录激活蛋白 3）的翻译和转录活性，影响 NMDAR（N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体）的表达，进而影响癫痫小鼠的兴奋性和易感性。这一发现为癫痫的治疗提供了全新的潜在靶点，就像在黑暗中点亮了一盏希望之灯。

为了完成这项研究，研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过生物信息学分析，从海量的数据中筛选出与癫痫相关的基因；利用蛋白质免疫印迹法（WB）和免疫荧光染色技术，检测 CPEB3 在癫痫中的表达变化和细胞定位；借助腺相关病毒（AAV），在小鼠体内实现 CPEB3 的过表达或敲低；运用实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR）、RNA 免疫沉淀（RIP）和染色质免疫沉淀（CHIP）等技术，深入探索 CPEB3 影响癫痫表型的分子机制。这些技术就像是研究人员手中的 “魔法工具”，帮助他们一步步解开癫痫的谜团。

下面我们来看看具体的研究结果。

生物信息学结果

研究人员首先对癫痫患者的 RNA 结合蛋白（RBPs）相关基因表达谱进行生物信息学分析。他们就像侦探一样，仔细梳理数据。先是评估了 GSE63808 和 GSE29738 数据集合并前后的批次效应，去除批次效应后的数据就像被清理干净的线索，为后续分析做好了准备。接着，他们进行差异表达分析，成功找出 18 个与 RBPs 相关的差异表达基因，其中 CPEB3 基因在癫痫患者中是下调的。通过进一步筛选，确定了 10 个 Hub 基因，细胞定位分析发现 CPEB3 在兴奋性和抑制性神经元中都有表达。最后，他们建立了癫痫分类的诊断模型，RT-qPCR 结果显示，癫痫小鼠的海马体和大脑皮层中，只有 CPEB3 mRNA 水平下降。这一系列结果让研究人员初步推测，CPEB3 基因的下调可能与癫痫有关。

CPEB3 在癫痫脑组织中的表达和亚细胞定位

为了验证上述推测，研究人员用 WB 分析检测了癫痫脑组织中 CPEB3 的表达。结果发现，在 KA（红藻氨酸）模型小鼠的海马组织中，CPEB3 的表达在 KA 诱导的癫痫持续状态（SE）后 1、3、7、14 和 30 天均下调；在 PTZ（戊四氮）模型小鼠的海马体和大脑皮层中，CPEB3 蛋白表达也降低了。在 TLE 患者的手术组织中，CPEB3 表达同样明显低于创伤性脑损伤（TBI）患者。免疫荧光染色则显示，CPEB3 主要与神经元共表达。这些结果表明，CPEB3 与癫痫关系密切。

CPEB3 调节癫痫易感性和严重程度

研究人员想知道 CPEB3 是否真的会影响癫痫发作，于是向小鼠海马体的 CA1 区域注射 AAV，来调节 CPEB3 的表达。结果发现，过表达 CPEB3 显著降低了 PTZ 诱导的癫痫发作严重程度和 IV/V 级发作次数，敲低 CPEB3 则出现相反的效果。记录小鼠自发复发性癫痫（SRSs）的局部场电位（LFP）发现，过表达 CPEB3 的小鼠 SRSs 的 LFP 振幅明显小于对照组，敲低 CPEB3 的小鼠则更大。在 KA 诱导的急性癫痫模型中，过表达 CPEB3 增加了癫痫发作潜伏期，敲低则缩短了潜伏期。这些结果都表明，CPEB3 可以调节癫痫小鼠的发作严重程度和易感性。

CPEB3 通过抑制 STAT3 的翻译改变其核转位

研究人员接着探究 CPEB3 是否能调节癫痫中 STAT3 的表达。他们发现，过表达 CPEB3 抑制了 STAT3 和 p-STAT3 蛋白的表达，敲低 CPEB3 则使其升高。进一步研究发现，过表达 CPEB3 降低了细胞核和细胞质中 STAT3 和 p-STAT3 的蛋白表达，敲低则相反。免疫荧光检测显示，过表达 CPEB3 降低了小鼠海马体中核 STAT3 的水平，敲低则促进 STAT3 进入细胞核。RT-qPCR 结果表明，CPEB3 不影响 STAT3 mRNA 的表达，而 RIP 实验证实了外源性 CPEB3 可以结合 STAT3 mRNA。这一系列实验表明，外源性 CPEB3 可以通过结合 STAT3 mRNA 抑制其翻译，从而改变 STAT3 在细胞核中的分布。

CPEB3 调节 NMDAR 亚基的表达

由于 NMDAR 过表达会导致神经元兴奋 / 抑制失衡，引发癫痫发作，研究人员开始研究 CPEB3 是否调节癫痫中 NMDAR 的表达。他们检测了海马组织中 GluN1、GluN2A 和 GluN2B 的 mRNA 和蛋白表达水平，发现 CPEB3 对它们的表达有负向调节作用。具体来说，过表达 CPEB3 降低了这些 NMDAR 亚基的表达，敲低则升高了表达。不过，在突触体裂解物中，CPEB3 只调节 GluN2A 的表达，对 GluN1 和 GluN2B 没有影响。这说明 CPEB3 可能通过调节 NMDAR 亚基的表达在癫痫病理中发挥作用。

CPEB3 通过抑制 STAT3 调节 NMDARs 的表达改变癫痫易感性和严重程度

最后，研究人员为了验证 CPEB3 是否通过 STAT3 抑制 NMDARs 的转录活性，给敲低 CPEB3 的小鼠腹腔注射 STAT3 抑制剂 WP1066。结果显示，抑制 STAT3 激活后，GluN1、GluN2A 和 GluN2B 的蛋白和 mRNA 表达降低，癫痫表型也减轻了。CHIP 实验表明，STAT3 与 GluN1、GluN2A 和 GluN2B 的转录启动子结合。这表明，CPEB3 通过 STAT3 抑制 NMDARs 的转录活性可能是影响癫痫表型的新机制。

综合以上研究结果，研究人员得出结论：CPEB3 可以通过抑制 STAT3 的翻译，减少 STAT3 介导的 NMDARs 转录，从而减轻小鼠的癫痫表型。这一研究为 CPEB3 在癫痫中的作用提供了新证据，揭示了 CPEB3 - STAT3 - NMDAR 这条新的信号通路，为癫痫的治疗提供了潜在的新靶点。

不过，研究人员也很清楚这项研究存在一些局限性。比如，由于缺乏相应的能用于 RIP 实验的 CPEB3 抗体，他们只能根据外源性 CPEB3 的实验结果来推测其作用机制，这可能会影响实验结果的普遍性。另外，CPEB3 在海马突触裂解物中不调节 GluN1 和 GluN2B 的机制还需要进一步探索。

尽管如此，这项研究依然意义重大。它就像一把钥匙，为我们打开了一扇了解癫痫发病机制的新大门，让我们朝着攻克癫痫这个顽固疾病又迈进了一步。未来，研究人员将继续努力，克服这些局限，更全面地揭示 CPEB3 的作用机制，为癫痫患者带来更多的希望。