引用本文: 王廣文, 王贊, 林衛紅, 張文娟. 難治性癲癇致癇灶 EPO-R、JAK2 和 STAT-5 的表達及分析. 癲癇雜志, 2018, 4(6): 480-485. doi: 10.7507/2096-0247.20180077 復制
目前研究證實,難治性癲癇患者存在神經細胞凋亡現象[1],神經細胞的凋亡增加了癲癇患者癲癇再發的可能性和認知功能的損害[2],進而影響其生存及生活質量。因此研究癲癇發作時神經細胞自身的抗凋亡機制具有重要的臨床和現實意義。
促紅細胞生成素 (Erythropoietin,EPO)因其具有促紅細胞生成的作用而命名, 近來體內外動物實驗研究已經證實 EPO 對周圍神經和中樞神經系統均具有神經保護作用[3],EPO 的神經保護作用機制比較復雜,其中包括抗活性氧簇反應,抗谷氨酸鹽生成和抗神經細胞凋亡等。有研究發現 EPO 抗神經細胞凋亡的作用與 受體EPO-R 有關[4]。JAK2/STAT-5 是 EPO-EPOR 結合而介導的一種細胞信號傳導通路,EPO 可能是通過激活 JAK2/STAT-5 途徑來發揮保護神經細胞的作用。本研究主要通過免疫組織化學方法檢測難治性癲癇致癇灶中 EPO-R、JAK2、STAT-5 表達的情況,進一步探討 EPO-R,JAK-2,STAT-5 通路在癲癇發作中的作用,為臨床應用 EPO 治療癲癇提供理論依據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
病例收集于 2010 年 3 月–2011 年 7 月期間吉林大學第一醫院癲癇中心住院治療并行手術治療的 24 例難治性癲癇患者,其中女 11 例,男 13 例;年齡 3~58 歲,平均(26.7±13.8)歲。留取上述患者致癇灶腦組織標本作為試驗組,另外留取 6 例因意外死亡或非自然死亡后按有關法律規定立即進行尸體解剖所取得新鮮尸檢腦組織標本作為對照組。該試驗均通過醫院倫理委員會審批。
1.2 研究納入標準
1.2.1 試驗組病例納入標準
① 全部病例符合 1981 年國際抗癲癇聯盟癲癇性發作分類和 1989 年國際抗癲癇聯盟癲癇和癲癇綜合征分類”的診斷標準[5];② 均有典型的臨床發作,且均有發作期腦電圖監測記錄,服用 2 種或者 2 種以上一線抗癲癇藥物,治療達兩年或兩年以上,仍有較頻繁的臨床發作者;③ 行頭顱電子計算機斷層掃描(CT)或磁共振成像(MRI)檢查后未發現中樞神經系統占位及其他病變;④ 手術前給予放置硬膜下電極,監測到固定的癇樣放電部位;⑤ 術后組織病理證實為神經元變性、膠質增生等非特異性改變;⑥ 患者及家屬術前均已簽署知情同意書。
1.2.2 對照組納入標準
對照組腦組織由長春市 2016 年 3 月–2017 年 7 月因意外死亡或非自然死亡后按有關法律規定立即進行尸體解剖所取得,共 6 例,其中男 4 例(3 例為心臟病猝死,1 例為外傷后死亡),女 2 例(1 例肺栓塞死亡,1 例車禍死亡);年齡 19~55 歲,平均(33±13.7)歲。符合下列條件:① 無中樞神經系統疾病病史,無腦外傷;② 無引起癲癇發作的結構和功能損傷, 死亡與取材間隔<6 h;③ 家屬同意, 簽屬知情同意書,并得到醫院倫理委員會批準。
1.3 方法
1.3.1 免疫組織化學染色
所有腦組織進行免疫組化 DAB 染色,每張切片隨機選取 5 個視野,對有 JAK2、STAT-5 、EPO-R 表達的陽性細胞進行計數,取平均值。
1.3.2 免疫電鏡
將隨機抽取的標本切片經濃度為 2.5% 戊二醛中固定等一系列處理,在透射電子顯微鏡下觀察癲癇患者致癇灶腦組織超微結構改變,放大 2 000~30 000 倍下選取視野,并攝取典型圖像。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 19.0 軟件包進行統計分析。試驗組與對照組分別于 400 倍光學顯微鏡下,隨機選取 5 個視野,記錄陽性細胞數,實驗數據以均數±標準差表示;兩組間的比較采用 t 檢驗,以 P 值<0.05 為差異具有統計學意義。
2 結果
2.1 兩組腦組織的病理及超微結構改變
試驗組癲癇患者致癇灶病理及超微結構變化:在光鏡下可見神經元分布不均,不成熟神經元;細胞核呈空泡狀,胞質少,胞漿可見嗜酸小體,神經元變性呈三角形;還可見膠質細胞及小血管增生,嗜神經細胞現象(圖 1a)。對照組 HE 染色神經細胞未出現任何異常圖 1b。
試驗組癲癇患者致癇灶腦組織電鏡觀察:可見神經細胞變性壞死、核固縮變形、核仁偏位、核膜斷裂甚至溶解;星形膠質細胞腫脹、染色質邊集、細胞膜水腫擴充;線粒體腫脹透明,部分線粒體空化、嵴異常(圖 1c、d)。

a. 實驗組癲癇患者致癇灶腦組織 HE 染色:可見神經元分布不均,不成熟神經元,細胞核呈空泡狀,胞質少,深染(HE×400);b. 正常腦組織 HE 染色:神經細胞未出現任何異常(HE×400);c. 電鏡下癲癇患者致癇灶中病理改變:可見神經細胞核核仁偏位、異染色質增多(電鏡×25 000);d. 電鏡下癲癇患者致癇灶腦組織病理改變:可見線粒體嵴異常(電鏡×25 000)
Figure1. Pathological changes of two groups of brain tissues under light microscope and electron microscopea. HE staining of epileptogenic brain tissue in the experimental group showed uneven distribution of neurons, immature neurons, vacuolar nuclei, few cytoplasm and deep staining (×400); b. Normal brain tissue HE staining: no abnormalities were observed in nerve cells (×400); c. Pathological changes in epileptogenic foci of epilepsy patients under electron microscopy: nucleolar deviation of nerve cells and increase of heterochromatin (×25 000); d. Pathological changes of epileptogenic foci in epileptic patients under electron microscope: abnormal mitochondrial cristae (×25 000)
2.2 兩組腦組織中 EPO-R、JAK2、STAT-5 的表達
免疫組織化學染色后 EPO-R、JAK2、STAT-5 蛋白表達陽性的細胞其胞膜或者是胞漿被染成棕黃色,光鏡下見試驗組致癇灶腦組織和對照組腦組織均有 EPO-R、JAK2、STAT-5 的表達,但試驗組的表達水平明顯高于對照組,差異具有統計學意義(P<0.001)。見表 1,圖 2。




a. 實驗組免疫組化:見大量胞膜、胞漿染成棕黃色的免疫陽性細胞(EPO-R 蛋白表達);b. 對照組免疫組化:見少量胞膜、胞漿染成棕黃色的免疫陽性細胞(EPO-R 蛋白表達);c. 實驗組免疫組化:見大量胞膜胞漿染成棕黃色的免疫陽性細胞(JAK2 蛋白表達);d. 對照組免疫組化:見少量量胞膜染成棕黃色的免疫陽性細胞(JAK2 蛋白表達);e. 實驗組免疫組化:見大量胞膜胞漿染成棕黃色的免疫陽性細胞(STAT-5 蛋白表達);f. 對照組免疫組化:見少量量胞膜染成棕黃色的免疫陽性細胞(STAT-5 蛋白表達)
Figure2. Expression of EPO-R, JAK2 and STAT-5 of brain tissues in two groups (×400)a. Immunohistochemistry in the experimental group: a large number of immunoreactive cells were found in the cytoplasm and cytoplasm; b. Immunohistochemical staining of EPO-R was performed in the control group: a small number of immunoreactive cells were found in the cytoplasm and cytoplasm; c. Immunohistochemistry of JAK2 in the experimental group: a large number of immunoreactive cells stained with brown cytoplasm were found; d. Immunohistochemical staining of JAK2 was performed in the control group: a small amount of cell membrane was stained with brown yellow immunopositive cells; e. Immunohistochemistry of STAT-5 in the experimental group: a large number of immunoreactive cells stained with brown cytoplasm were found; f. Immunohistochemical staining was performed in the control group: a small amount of cell membrane was stained with brown yellow immunopositive cells
3 討論
癲癇發作可引起腦神經元凋亡,進而引起神經膠質細胞增生、苔蘚纖維出芽、突觸重建等腦結構和功能的可塑性變化;而這些可塑性變化可能是癲癇頻發和難治的主要原因之一。因此,研究癲癇發作時神經細胞自身的抗凋亡機制具有重要的意義。
EPO 是一種相對分子量約為 34 kDa 的糖蛋白激素,其主要的功能是通過抑制紅細胞凋亡和刺激紅細胞增生來發揮其對紅細胞生成的調節作用。然而眾多體內外神經損傷模型,如腦缺血、新生兒缺血缺氧性腦病、脊髓損傷、閉合性腦外傷[6]、大鼠慢性腦低灌注模型記憶障礙[7]、蛛網膜下腔出血后早期腦損傷[8],證實 EPO 均具有抗神經細胞凋亡的功能。近年來還有很多 EPO 防止癲癇繼發腦損傷方面的研究,Yang J 等[9]發現 EPO 預處理后,在大鼠癲癇持續狀態后 1 h 即可顯示腦保護作用,并可以減輕認知功能損害。他們還發現 EPO 預處理癲癇小鼠模型可以降低 TUNEL 細胞凋亡的數量和 Bim、Bid 陽性細胞數,同時增加 Bcl-2 和 Bcl-w 陽性細胞數;這些結果表明 EPO 可能通過調節促細胞凋亡和抗細胞凋亡 Bcl-2 蛋白家族的平衡來發揮保護神經細胞的作用。裘銀虹等[10]研究也發現用 EPO 預處理癲癇小鼠模型可以減輕癲癇小鼠的臨床發作、海馬神經損傷、抑制神經元細胞凋亡。癲癇發作時 EPO 具有保護神經細胞、抗神經細胞凋亡等作用,有報道稱 EPO 抗神經細胞凋亡作用與相應靶細胞膜表面受體(EPO-R)有關[4]。但 EPO 抗神經元凋亡的具體信號轉導機制目前尚不完全清楚。有研究顯示 EPO 可能主要是通過與 EPO-R 結合,形成二聚體,并激活 JAK2,使之發生自體磷酸化,繼而引發下游信號轉導,調節細胞凋亡[11]。既往研究發現,EPO 可能通過激活 PI3K/Akt 及 JAK2/STAT-3 途徑來發揮抗神經細胞凋亡作用[12, 13]。但也有研究發現 JAK2/STAT3 的激活,可引起膠質原纖維酸性蛋白表達上調[14],而膠質原纖維酸性蛋白是星形膠質細胞的特異性標志物,其表達水平可代表星形膠質細胞的增生情況。星形膠質細胞增生可能加重了癲癇發作后的行為學改變。然而,Socolovsky M 等[15]研究證實 EPO 抗細胞凋亡作用是通過 JAK2/STAT-5 激活和 Bcl-xL 表達增多來介導的。JAK2/STAT-5 可能是 EPO 抗神經細胞凋亡的一種重要的細胞內轉導通路。
在人類中樞神經系統中,在顳葉皮層、海馬、小腦、杏仁核中均有 EPO 及 EPO-R 的 mRNA 的表達,在腦發育期間 EPO 和 EPO-R 的表達水平往往發生極大的變化。在神經管發育期間腦組織就有 EPO-R 表達,隨著神經系統的發育其表達水平迅速下降,在出生前下降到很低水平,成人腦組織內維持在一個較低的水平,出生后主要分布于皮質、海馬、紋狀體和丘腦的神經元和星形膠質細胞[1]。本研究發現難治性癲癇患者致癇腦組織 EPO-R、JAK2 和 STAT-5 表達較對照組明顯增高,EPO-R 可能參與了癲癇發作后腦組織超微結構改變的病理生理過程,我們推測癲癇發作時內源性 EPO 在癲癇患者腦內可能存在腦保護作用,癲癇發作的過程中可能激活了 JAK2/STAT-5 通路,而該通路的激活可引起活化的 STAT-5 移位至細胞核,與 DNA 反應基因啟動子結合,啟動轉錄,STAT-5 刺激線粒體內的抗凋亡蛋白 Bcl-xl 的釋放,并抑制與細胞色素 C 釋放有關的 Caspase-8、Caspase-1 及 Caspase-3 的活性,減少凋亡發生。提示致癇灶內的 JAK2 和 STAT-5 可能參與了癲癇發作所致腦損傷的病理生理過程。
綜上所述,我們推測癲癇發作時內源性 EPO 可能可以通過 EPO/EPO-R/JAK2/STAT-5 途徑使 STAT-5 磷酸化,STAT-5 磷酸化后從受體分離并通過磷酸化酪氨酸的交互作用形成二聚體,并迅速移位至神經細胞核,結合到特定的 DNA 反應基因啟動子上, 啟動如 Bcl-xl 基因的表達[16],起到抗神經細胞凋亡的作用。故我們認為 EPO 可能可以通過該途徑發揮抗神經細胞凋亡的作用,而使用 EPO 是否可以改善癲癇患者的預后,還尚待進一步研究,明確 EPO 保護神經細胞的通路將為癲癇的治療提供新的治療途徑。
目前研究證實,難治性癲癇患者存在神經細胞凋亡現象[1],神經細胞的凋亡增加了癲癇患者癲癇再發的可能性和認知功能的損害[2],進而影響其生存及生活質量。因此研究癲癇發作時神經細胞自身的抗凋亡機制具有重要的臨床和現實意義。
促紅細胞生成素 (Erythropoietin,EPO)因其具有促紅細胞生成的作用而命名, 近來體內外動物實驗研究已經證實 EPO 對周圍神經和中樞神經系統均具有神經保護作用[3],EPO 的神經保護作用機制比較復雜,其中包括抗活性氧簇反應,抗谷氨酸鹽生成和抗神經細胞凋亡等。有研究發現 EPO 抗神經細胞凋亡的作用與 受體EPO-R 有關[4]。JAK2/STAT-5 是 EPO-EPOR 結合而介導的一種細胞信號傳導通路,EPO 可能是通過激活 JAK2/STAT-5 途徑來發揮保護神經細胞的作用。本研究主要通過免疫組織化學方法檢測難治性癲癇致癇灶中 EPO-R、JAK2、STAT-5 表達的情況,進一步探討 EPO-R,JAK-2,STAT-5 通路在癲癇發作中的作用,為臨床應用 EPO 治療癲癇提供理論依據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
病例收集于 2010 年 3 月–2011 年 7 月期間吉林大學第一醫院癲癇中心住院治療并行手術治療的 24 例難治性癲癇患者,其中女 11 例,男 13 例;年齡 3~58 歲,平均(26.7±13.8)歲。留取上述患者致癇灶腦組織標本作為試驗組,另外留取 6 例因意外死亡或非自然死亡后按有關法律規定立即進行尸體解剖所取得新鮮尸檢腦組織標本作為對照組。該試驗均通過醫院倫理委員會審批。
1.2 研究納入標準
1.2.1 試驗組病例納入標準
① 全部病例符合 1981 年國際抗癲癇聯盟癲癇性發作分類和 1989 年國際抗癲癇聯盟癲癇和癲癇綜合征分類”的診斷標準[5];② 均有典型的臨床發作,且均有發作期腦電圖監測記錄,服用 2 種或者 2 種以上一線抗癲癇藥物,治療達兩年或兩年以上,仍有較頻繁的臨床發作者;③ 行頭顱電子計算機斷層掃描(CT)或磁共振成像(MRI)檢查后未發現中樞神經系統占位及其他病變;④ 手術前給予放置硬膜下電極,監測到固定的癇樣放電部位;⑤ 術后組織病理證實為神經元變性、膠質增生等非特異性改變;⑥ 患者及家屬術前均已簽署知情同意書。
1.2.2 對照組納入標準
對照組腦組織由長春市 2016 年 3 月–2017 年 7 月因意外死亡或非自然死亡后按有關法律規定立即進行尸體解剖所取得,共 6 例,其中男 4 例(3 例為心臟病猝死,1 例為外傷后死亡),女 2 例(1 例肺栓塞死亡,1 例車禍死亡);年齡 19~55 歲,平均(33±13.7)歲。符合下列條件:① 無中樞神經系統疾病病史,無腦外傷;② 無引起癲癇發作的結構和功能損傷, 死亡與取材間隔<6 h;③ 家屬同意, 簽屬知情同意書,并得到醫院倫理委員會批準。
1.3 方法
1.3.1 免疫組織化學染色
所有腦組織進行免疫組化 DAB 染色,每張切片隨機選取 5 個視野,對有 JAK2、STAT-5 、EPO-R 表達的陽性細胞進行計數,取平均值。
1.3.2 免疫電鏡
將隨機抽取的標本切片經濃度為 2.5% 戊二醛中固定等一系列處理,在透射電子顯微鏡下觀察癲癇患者致癇灶腦組織超微結構改變,放大 2 000~30 000 倍下選取視野,并攝取典型圖像。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 19.0 軟件包進行統計分析。試驗組與對照組分別于 400 倍光學顯微鏡下,隨機選取 5 個視野,記錄陽性細胞數,實驗數據以均數±標準差表示;兩組間的比較采用 t 檢驗,以 P 值<0.05 為差異具有統計學意義。
2 結果
2.1 兩組腦組織的病理及超微結構改變
試驗組癲癇患者致癇灶病理及超微結構變化:在光鏡下可見神經元分布不均,不成熟神經元;細胞核呈空泡狀,胞質少,胞漿可見嗜酸小體,神經元變性呈三角形;還可見膠質細胞及小血管增生,嗜神經細胞現象(圖 1a)。對照組 HE 染色神經細胞未出現任何異常圖 1b。
試驗組癲癇患者致癇灶腦組織電鏡觀察:可見神經細胞變性壞死、核固縮變形、核仁偏位、核膜斷裂甚至溶解;星形膠質細胞腫脹、染色質邊集、細胞膜水腫擴充;線粒體腫脹透明,部分線粒體空化、嵴異常(圖 1c、d)。

a. 實驗組癲癇患者致癇灶腦組織 HE 染色:可見神經元分布不均,不成熟神經元,細胞核呈空泡狀,胞質少,深染(HE×400);b. 正常腦組織 HE 染色:神經細胞未出現任何異常(HE×400);c. 電鏡下癲癇患者致癇灶中病理改變:可見神經細胞核核仁偏位、異染色質增多(電鏡×25 000);d. 電鏡下癲癇患者致癇灶腦組織病理改變:可見線粒體嵴異常(電鏡×25 000)
Figure1. Pathological changes of two groups of brain tissues under light microscope and electron microscopea. HE staining of epileptogenic brain tissue in the experimental group showed uneven distribution of neurons, immature neurons, vacuolar nuclei, few cytoplasm and deep staining (×400); b. Normal brain tissue HE staining: no abnormalities were observed in nerve cells (×400); c. Pathological changes in epileptogenic foci of epilepsy patients under electron microscopy: nucleolar deviation of nerve cells and increase of heterochromatin (×25 000); d. Pathological changes of epileptogenic foci in epileptic patients under electron microscope: abnormal mitochondrial cristae (×25 000)
2.2 兩組腦組織中 EPO-R、JAK2、STAT-5 的表達
免疫組織化學染色后 EPO-R、JAK2、STAT-5 蛋白表達陽性的細胞其胞膜或者是胞漿被染成棕黃色,光鏡下見試驗組致癇灶腦組織和對照組腦組織均有 EPO-R、JAK2、STAT-5 的表達,但試驗組的表達水平明顯高于對照組,差異具有統計學意義(P<0.001)。見表 1,圖 2。




a. 實驗組免疫組化:見大量胞膜、胞漿染成棕黃色的免疫陽性細胞(EPO-R 蛋白表達);b. 對照組免疫組化:見少量胞膜、胞漿染成棕黃色的免疫陽性細胞(EPO-R 蛋白表達);c. 實驗組免疫組化:見大量胞膜胞漿染成棕黃色的免疫陽性細胞(JAK2 蛋白表達);d. 對照組免疫組化:見少量量胞膜染成棕黃色的免疫陽性細胞(JAK2 蛋白表達);e. 實驗組免疫組化:見大量胞膜胞漿染成棕黃色的免疫陽性細胞(STAT-5 蛋白表達);f. 對照組免疫組化:見少量量胞膜染成棕黃色的免疫陽性細胞(STAT-5 蛋白表達)
Figure2. Expression of EPO-R, JAK2 and STAT-5 of brain tissues in two groups (×400)a. Immunohistochemistry in the experimental group: a large number of immunoreactive cells were found in the cytoplasm and cytoplasm; b. Immunohistochemical staining of EPO-R was performed in the control group: a small number of immunoreactive cells were found in the cytoplasm and cytoplasm; c. Immunohistochemistry of JAK2 in the experimental group: a large number of immunoreactive cells stained with brown cytoplasm were found; d. Immunohistochemical staining of JAK2 was performed in the control group: a small amount of cell membrane was stained with brown yellow immunopositive cells; e. Immunohistochemistry of STAT-5 in the experimental group: a large number of immunoreactive cells stained with brown cytoplasm were found; f. Immunohistochemical staining was performed in the control group: a small amount of cell membrane was stained with brown yellow immunopositive cells
3 討論
癲癇發作可引起腦神經元凋亡,進而引起神經膠質細胞增生、苔蘚纖維出芽、突觸重建等腦結構和功能的可塑性變化;而這些可塑性變化可能是癲癇頻發和難治的主要原因之一。因此,研究癲癇發作時神經細胞自身的抗凋亡機制具有重要的意義。
EPO 是一種相對分子量約為 34 kDa 的糖蛋白激素,其主要的功能是通過抑制紅細胞凋亡和刺激紅細胞增生來發揮其對紅細胞生成的調節作用。然而眾多體內外神經損傷模型,如腦缺血、新生兒缺血缺氧性腦病、脊髓損傷、閉合性腦外傷[6]、大鼠慢性腦低灌注模型記憶障礙[7]、蛛網膜下腔出血后早期腦損傷[8],證實 EPO 均具有抗神經細胞凋亡的功能。近年來還有很多 EPO 防止癲癇繼發腦損傷方面的研究,Yang J 等[9]發現 EPO 預處理后,在大鼠癲癇持續狀態后 1 h 即可顯示腦保護作用,并可以減輕認知功能損害。他們還發現 EPO 預處理癲癇小鼠模型可以降低 TUNEL 細胞凋亡的數量和 Bim、Bid 陽性細胞數,同時增加 Bcl-2 和 Bcl-w 陽性細胞數;這些結果表明 EPO 可能通過調節促細胞凋亡和抗細胞凋亡 Bcl-2 蛋白家族的平衡來發揮保護神經細胞的作用。裘銀虹等[10]研究也發現用 EPO 預處理癲癇小鼠模型可以減輕癲癇小鼠的臨床發作、海馬神經損傷、抑制神經元細胞凋亡。癲癇發作時 EPO 具有保護神經細胞、抗神經細胞凋亡等作用,有報道稱 EPO 抗神經細胞凋亡作用與相應靶細胞膜表面受體(EPO-R)有關[4]。但 EPO 抗神經元凋亡的具體信號轉導機制目前尚不完全清楚。有研究顯示 EPO 可能主要是通過與 EPO-R 結合,形成二聚體,并激活 JAK2,使之發生自體磷酸化,繼而引發下游信號轉導,調節細胞凋亡[11]。既往研究發現,EPO 可能通過激活 PI3K/Akt 及 JAK2/STAT-3 途徑來發揮抗神經細胞凋亡作用[12, 13]。但也有研究發現 JAK2/STAT3 的激活,可引起膠質原纖維酸性蛋白表達上調[14],而膠質原纖維酸性蛋白是星形膠質細胞的特異性標志物,其表達水平可代表星形膠質細胞的增生情況。星形膠質細胞增生可能加重了癲癇發作后的行為學改變。然而,Socolovsky M 等[15]研究證實 EPO 抗細胞凋亡作用是通過 JAK2/STAT-5 激活和 Bcl-xL 表達增多來介導的。JAK2/STAT-5 可能是 EPO 抗神經細胞凋亡的一種重要的細胞內轉導通路。
在人類中樞神經系統中,在顳葉皮層、海馬、小腦、杏仁核中均有 EPO 及 EPO-R 的 mRNA 的表達,在腦發育期間 EPO 和 EPO-R 的表達水平往往發生極大的變化。在神經管發育期間腦組織就有 EPO-R 表達,隨著神經系統的發育其表達水平迅速下降,在出生前下降到很低水平,成人腦組織內維持在一個較低的水平,出生后主要分布于皮質、海馬、紋狀體和丘腦的神經元和星形膠質細胞[1]。本研究發現難治性癲癇患者致癇腦組織 EPO-R、JAK2 和 STAT-5 表達較對照組明顯增高,EPO-R 可能參與了癲癇發作后腦組織超微結構改變的病理生理過程,我們推測癲癇發作時內源性 EPO 在癲癇患者腦內可能存在腦保護作用,癲癇發作的過程中可能激活了 JAK2/STAT-5 通路,而該通路的激活可引起活化的 STAT-5 移位至細胞核,與 DNA 反應基因啟動子結合,啟動轉錄,STAT-5 刺激線粒體內的抗凋亡蛋白 Bcl-xl 的釋放,并抑制與細胞色素 C 釋放有關的 Caspase-8、Caspase-1 及 Caspase-3 的活性,減少凋亡發生。提示致癇灶內的 JAK2 和 STAT-5 可能參與了癲癇發作所致腦損傷的病理生理過程。
綜上所述,我們推測癲癇發作時內源性 EPO 可能可以通過 EPO/EPO-R/JAK2/STAT-5 途徑使 STAT-5 磷酸化,STAT-5 磷酸化后從受體分離并通過磷酸化酪氨酸的交互作用形成二聚體,并迅速移位至神經細胞核,結合到特定的 DNA 反應基因啟動子上, 啟動如 Bcl-xl 基因的表達[16],起到抗神經細胞凋亡的作用。故我們認為 EPO 可能可以通過該途徑發揮抗神經細胞凋亡的作用,而使用 EPO 是否可以改善癲癇患者的預后,還尚待進一步研究,明確 EPO 保護神經細胞的通路將為癲癇的治療提供新的治療途徑。