Research progress in microRNAs as potential biomarkers in temporal lobe epilepsy
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摘要:
颞叶癫痫(TLE)是成人中最常见的局灶性癫痫类型, 以自发性反复发作为特征，大多数患者伴有药物耐药性和认知功能障碍。微小RNA(miRNA)通过调控转录后基因表达在TLE的病理过程中发挥关键作用。目前TLE的发病机制尚未完全阐明，缺乏有效的临床治疗靶点和预后标志物。本研究综述miRNA在TLE中的表达变化及其作为潜在生物标志物的研究进展，以期为TLE的早期诊断、预后评估以及病理机制研究提供新思路。
Abstract:Temporal lobe epilepsy (TLE) is the most common form of focal epilepsy in adults, characterized by spontaneous recurrent seizures, with most patients experiencing drug resistance and cognitive dysfunction. MicroRNAs (miRNAs) play a critical role in the pathological process of TLE through their regulation of post-transcriptional gene expression. The pathogenesis of TLE has not been fully elucidated, lacking effective clinical therapeutic targets and prognostic markers. This review summarized the expression changes of miRNAs in TLE and their research progress as potential biomarkers, aiming to provide new insights into the early diagnosis, prognosis evaluation, and pathogenic mechanisms of TLE.
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Keywords:
- microRNA /
- temporal lobe epilepsy /
- biomarker /
- non-coding RNA /
- differential expression /
- neuroinflammation
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癫痫是一种由脑神经元异常放电引起的慢性神经系统疾病[1], 颞叶癫痫(TLE)是成人中最常见的局灶性癫痫类型，主要特征是自发性反复发作，约40%的TLE为药物难治性癫痫(DRE)，手术切除是主要治疗策略[2-3]。TLE通常分为内侧颞叶癫痫(MTLE)和外侧颞叶癫痫，常伴随海马硬化、神经元丢失、神经胶质增生以及苔藓纤维发芽等病理特征，严重损害了患者的语言、记忆和认知功能，显著降低生活质量[4-5]。尽管抗癫痫药物(AEDs)和手术切除已被应用于TLE的治疗中，但许多患者的耐药率和神经心理损害程度较高[6]。由于TLE的分子机制和病理过程尚未完全阐明，识别与TLE早期诊断和治疗相关的分子标志物成为当前研究的迫切需求[7-8]。微小RNA(miRNA)是一类由约22个核苷酸组成的内源性非编码小分子RNA，主要通过与靶mRNA的3′-UTR序列进行互补碱基配对来调控转录后基因表达[9]。研究[10-11]表明, miRNA约占人类基因组的2%，调控着约1/3的蛋白质编码基因，这些基因参与了细胞增殖、分化、凋亡等多个生物过程，并在神经系统疾病的发展中起重要作用。由于miRNA具有稳定性和特异性等优点，近年来逐渐成为临床生物标志物研究的焦点[12]。研究[13]发现TLE患者和实验性癫痫模型中的miRNA表达谱存在显著差异，这提示miRNA在TLE的发病机制和病程进展中发挥作用，有望成为TLE早期诊断、预后评估及治疗监测的潜在生物标志物。本研究总结miRNA在TLE患者和实验性癫痫模型中的表达变化，并探讨其在TLE诊断、预后及关键病理机制中的作用，以期为TLE的诊断和治疗提供新的研究思路。
癫痫是一种由脑神经元异常放电引起的慢性神经系统疾病[1], 颞叶癫痫(TLE)是成人中最常见的局灶性癫痫类型，主要特征是自发性反复发作，约40%的TLE为药物难治性癫痫(DRE)，手术切除是主要治疗策略[2-3]。TLE通常分为内侧颞叶癫痫(MTLE)和外侧颞叶癫痫，常伴随海马硬化、神经元丢失、神经胶质增生以及苔藓纤维发芽等病理特征，严重损害了患者的语言、记忆和认知功能，显著降低生活质量[4-5]。尽管抗癫痫药物(AEDs)和手术切除已被应用于TLE的治疗中，但许多患者的耐药率和神经心理损害程度较高[6]。由于TLE的分子机制和病理过程尚未完全阐明，识别与TLE早期诊断和治疗相关的分子标志物成为当前研究的迫切需求[7-8]。微小RNA(miRNA)是一类由约22个核苷酸组成的内源性非编码小分子RNA，主要通过与靶mRNA的3′-UTR序列进行互补碱基配对来调控转录后基因表达[9]。研究[10-11]表明, miRNA约占人类基因组的2%，调控着约1/3的蛋白质编码基因，这些基因参与了细胞增殖、分化、凋亡等多个生物过程，并在神经系统疾病的发展中起重要作用。由于miRNA具有稳定性和特异性等优点，近年来逐渐成为临床生物标志物研究的焦点[12]。研究[13]发现TLE患者和实验性癫痫模型中的miRNA表达谱存在显著差异，这提示miRNA在TLE的发病机制和病程进展中发挥作用，有望成为TLE早期诊断、预后评估及治疗监测的潜在生物标志物。本研究总结miRNA在TLE患者和实验性癫痫模型中的表达变化，并探讨其在TLE诊断、预后及关键病理机制中的作用，以期为TLE的诊断和治疗提供新的研究思路。
1. miRNA作为TLE生物标志物的研究
研究[14]表明miRNA的差异性表达与TLE的发病过程及其严重程度密切相关，有助于识别TLE的分子与细胞途径，是早期诊断和预后评估中的潜在临床生物标志物。生物信息学技术已被广泛用于预测和分析这些差异表达的miRNA的潜在靶基因，进一步明确了miRNA在TLE中的调控作用。
1. miRNA作为TLE生物标志物的研究
研究[14]表明miRNA的差异性表达与TLE的发病过程及其严重程度密切相关，有助于识别TLE的分子与细胞途径，是早期诊断和预后评估中的潜在临床生物标志物。生物信息学技术已被广泛用于预测和分析这些差异表达的miRNA的潜在靶基因，进一步明确了miRNA在TLE中的调控作用。
1.1 miRNA在TLE中的差异性表达
多项研究通过微阵列、实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和下一代测序(NGS)等高通量技术，揭示了miRNA在TLE患者和实验性癫痫模型中的差异性表达。BRENNAN G P等[15]通过全基因组miRNA分析发现了在海人酸(KA)、匹罗卡品及电刺激诱导的TLE啮齿动物模型中失调的miRNA, 包括在癫痫发生或慢性癫痫期间增加的miR-93-5p、miR-199a-3p和减少的miR-574-3p, 并且这些miRNA在难治性TLE患者的血浆中也表现出相似的失调模式。TLE通常伴随海马硬化(HS), 其中HS ILAE 1型最为常见，表现为海马CA1区神经元的严重丢失，而无海马硬化型(no-HS)仅表现为反应性胶质增生[16]。通过对比不同TLE亚型, TANG C Y等[17]报道了TLE患者HS ILAE 1型与no-HS型中7种显著失调的miRNA, 其中包括4种上调的miR-302家族成员(miR-302a-5p、miR-302d-3p、miR-302a-3p和miR-302b-3p)以及miR-1, 还有下调的miR-330与miR-1307。上调的miR-302家族成员与抗氧化应激和神经元再生有关, miR-1通过调控脑源性神经营养因子促进神经发育，而下调的miR-330和miR-1307可能因其减少导致氧化应激增强，进而引发神经元死亡和线粒体功能障碍，这为理解不同病理类型的TLE机制提供了新见解。基因本体论和KEGG通路分析发现，这些miRNA在核酸结合、细胞内及细胞大分子代谢过程及PI3K-Akt信号通路中表现出富集，为HS ILAE 1型患者的神经元丢失病理学提供了新见解。未来研究应当在不同实验模型和临床类型的TLE中，进一步标准化这些miRNA差异表达的研究，以便更好地理解癫痫发作的机制。
1.1 miRNA在TLE中的差异性表达
多项研究通过微阵列、实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和下一代测序(NGS)等高通量技术，揭示了miRNA在TLE患者和实验性癫痫模型中的差异性表达。BRENNAN G P等[15]通过全基因组miRNA分析发现了在海人酸(KA)、匹罗卡品及电刺激诱导的TLE啮齿动物模型中失调的miRNA, 包括在癫痫发生或慢性癫痫期间增加的miR-93-5p、miR-199a-3p和减少的miR-574-3p, 并且这些miRNA在难治性TLE患者的血浆中也表现出相似的失调模式。TLE通常伴随海马硬化(HS), 其中HS ILAE 1型最为常见，表现为海马CA1区神经元的严重丢失，而无海马硬化型(no-HS)仅表现为反应性胶质增生[16]。通过对比不同TLE亚型, TANG C Y等[17]报道了TLE患者HS ILAE 1型与no-HS型中7种显著失调的miRNA, 其中包括4种上调的miR-302家族成员(miR-302a-5p、miR-302d-3p、miR-302a-3p和miR-302b-3p)以及miR-1, 还有下调的miR-330与miR-1307。上调的miR-302家族成员与抗氧化应激和神经元再生有关, miR-1通过调控脑源性神经营养因子促进神经发育，而下调的miR-330和miR-1307可能因其减少导致氧化应激增强，进而引发神经元死亡和线粒体功能障碍，这为理解不同病理类型的TLE机制提供了新见解。基因本体论和KEGG通路分析发现，这些miRNA在核酸结合、细胞内及细胞大分子代谢过程及PI3K-Akt信号通路中表现出富集，为HS ILAE 1型患者的神经元丢失病理学提供了新见解。未来研究应当在不同实验模型和临床类型的TLE中，进一步标准化这些miRNA差异表达的研究，以便更好地理解癫痫发作的机制。
1.2 miRNA在TLE中的早期诊断应用
目前，TLE的诊断主要依赖于患者的临床表现、脑电图(EEG)记录以及神经影像学检查[18]。尽管EEG被视为癫痫诊断的金标准，但由于TLE的复杂性和非特异性临床表现，传统诊断方法容易导致误诊或漏诊[19]。miRNA广泛存在于易获取的体液中，如血液、脑脊液和尿液，检测简单且成本较低，因此被认为是精确临床诊断的有效生物标志物[20]。LYSOVA K D等[21]通过qRT-PCR分析MTLE患者外周血中的miRNA表达，发现循环miR-134和miR-106b的水平显著低于健康对照组，受试者工作特征(ROC)曲线显示其敏感度和特异度均超过50%, 虽然这初步表明其作为MTLE早期诊断标志物的有效性，但由于敏感度和特异度是临床诊断的关键指标，目前研究结果尚未达到临床应用通常要求的70%以上高标准，需要进一步的大规模研究验证。这也说明, miRNA在TLE早期诊断中的潜在价值依然需要更多数据支持。其他研究[22-23]证实, miR-15a-5p和miR-29a与TLE儿童的诊断相关。研究人员通过qRT-PCR检测了TLE儿童血清中的miRNA水平，并在无镁培养基中培养的原代海马细胞上建立了体外TLE细胞模型，这一细胞培养方法模拟了癫痫环境，使海马神经元经历类似癫痫发作的电活动，以研究miRNA在癫痫过程中的作用。对海马神经元活力和凋亡进行评估，结果显示TLE儿童的血清和细胞模型中miR-15a-5p和miR-29a的表达水平较低，但过表达这2种miRNA可提高海马神经元的活力并抑制其凋亡，表现出较高的特异度和敏感度。ANTÔNIO L G L等[24]研究表明，在内侧颞叶癫痫伴海马硬化(MTLE-HS)患者的血液和海马组织中miR-145、miR-181c、miR-199a和miR-1183的表达存在显著差异，这进一步支持了miRNA在TLE早期诊断中的应用价值。
1.2 miRNA在TLE中的早期诊断应用
目前，TLE的诊断主要依赖于患者的临床表现、脑电图(EEG)记录以及神经影像学检查[18]。尽管EEG被视为癫痫诊断的金标准，但由于TLE的复杂性和非特异性临床表现，传统诊断方法容易导致误诊或漏诊[19]。miRNA广泛存在于易获取的体液中，如血液、脑脊液和尿液，检测简单且成本较低，因此被认为是精确临床诊断的有效生物标志物[20]。LYSOVA K D等[21]通过qRT-PCR分析MTLE患者外周血中的miRNA表达，发现循环miR-134和miR-106b的水平显著低于健康对照组，受试者工作特征(ROC)曲线显示其敏感度和特异度均超过50%, 虽然这初步表明其作为MTLE早期诊断标志物的有效性，但由于敏感度和特异度是临床诊断的关键指标，目前研究结果尚未达到临床应用通常要求的70%以上高标准，需要进一步的大规模研究验证。这也说明, miRNA在TLE早期诊断中的潜在价值依然需要更多数据支持。其他研究[22-23]证实, miR-15a-5p和miR-29a与TLE儿童的诊断相关。研究人员通过qRT-PCR检测了TLE儿童血清中的miRNA水平，并在无镁培养基中培养的原代海马细胞上建立了体外TLE细胞模型，这一细胞培养方法模拟了癫痫环境，使海马神经元经历类似癫痫发作的电活动，以研究miRNA在癫痫过程中的作用。对海马神经元活力和凋亡进行评估，结果显示TLE儿童的血清和细胞模型中miR-15a-5p和miR-29a的表达水平较低，但过表达这2种miRNA可提高海马神经元的活力并抑制其凋亡，表现出较高的特异度和敏感度。ANTÔNIO L G L等[24]研究表明，在内侧颞叶癫痫伴海马硬化(MTLE-HS)患者的血液和海马组织中miR-145、miR-181c、miR-199a和miR-1183的表达存在显著差异，这进一步支持了miRNA在TLE早期诊断中的应用价值。
1.3 miRNA在TLE预后评估中的潜力
TLE的临床诊断和治疗备受关注，但预后评估往往被忽略。虽有20多种ADEs应用于TLE临床治疗，但约40%的DRE患者仍需通过手术控制癫痫发作，因缺乏有效的预后指标来指导临床决策，这些患者术后复发率较高，预后不佳。研究[25]表明, miRNA在疗效及预后评估中具有重要优势，可早期识别高风险患者并支持个性化治疗决策。在手术预后评估方面, IORIATTI E S等[26]对28例术后MTLE-HS患者的血清分析发现, miR-654-3p具有一定的预测作用，ROC曲线显示其在区分手术预后良好(EngelⅠ)与手术预后不良(EngelⅢ~Ⅳ)患者中的敏感度为57.10%, 特异度为84.60%, 曲线下面积(AUC)为0.736。敏感度能够帮助早期识别高风险患者，此研究较低的敏感度限制了其作为独立预后标志物的实用性，因此需更大规模研究来验证其在临床决策中的可靠性。另外，有学者[27]发现MTLE患者血浆中miR-145-5p的表达显著下调，其血浆水平与癫痫发病年龄、发作频率和既往史呈正相关，表明其具有作为癫痫预后评估生物标志物的潜力。在药物反应方面, LEONTARITI M等[28]对162例患者的临床研究发现，血清miR-146a和miR-134的表达在TLE患者中显著升高，并与DRE风险密切相关，其AUC为0.640, 表明miRNA的血清水平可以作为患者对AEDs反应不佳和DRE发作的独立预测因子，因AUC值不高，这些标志物的诊断性能有限，这提示miRNA更适合作为辅助指标，而非独立的诊断工具。尽管这些miRNA表现出预后评估潜力，但由于样本量小、外部因素的影响及不同患者群体中表现的差异，当前的研究结果仍需更多验证。特别是miRNA在血液中的浓度容易受到实验条件和样本处理方式的影响，这可能导致其可重复性和稳定性存在较大差异。
1.3 miRNA在TLE预后评估中的潜力
TLE的临床诊断和治疗备受关注，但预后评估往往被忽略。虽有20多种ADEs应用于TLE临床治疗，但约40%的DRE患者仍需通过手术控制癫痫发作，因缺乏有效的预后指标来指导临床决策，这些患者术后复发率较高，预后不佳。研究[25]表明, miRNA在疗效及预后评估中具有重要优势，可早期识别高风险患者并支持个性化治疗决策。在手术预后评估方面, IORIATTI E S等[26]对28例术后MTLE-HS患者的血清分析发现, miR-654-3p具有一定的预测作用，ROC曲线显示其在区分手术预后良好(EngelⅠ)与手术预后不良(EngelⅢ~Ⅳ)患者中的敏感度为57.10%, 特异度为84.60%, 曲线下面积(AUC)为0.736。敏感度能够帮助早期识别高风险患者，此研究较低的敏感度限制了其作为独立预后标志物的实用性，因此需更大规模研究来验证其在临床决策中的可靠性。另外，有学者[27]发现MTLE患者血浆中miR-145-5p的表达显著下调，其血浆水平与癫痫发病年龄、发作频率和既往史呈正相关，表明其具有作为癫痫预后评估生物标志物的潜力。在药物反应方面, LEONTARITI M等[28]对162例患者的临床研究发现，血清miR-146a和miR-134的表达在TLE患者中显著升高，并与DRE风险密切相关，其AUC为0.640, 表明miRNA的血清水平可以作为患者对AEDs反应不佳和DRE发作的独立预测因子，因AUC值不高，这些标志物的诊断性能有限，这提示miRNA更适合作为辅助指标，而非独立的诊断工具。尽管这些miRNA表现出预后评估潜力，但由于样本量小、外部因素的影响及不同患者群体中表现的差异，当前的研究结果仍需更多验证。特别是miRNA在血液中的浓度容易受到实验条件和样本处理方式的影响，这可能导致其可重复性和稳定性存在较大差异。
2. miRNA在TLE中的调控作用
miRNA在TLE的发病机制中发挥着特定的调控作用，通过调控与TLE相关的基因和信号通路，包括神经炎症、细胞凋亡、突触可塑性和氧化应激等生物过程，影响TLE的病理进程和治疗策略[29]。专注于这些分子的研究有助于更全面地了解TLE的发病机制。
2. miRNA在TLE中的调控作用
miRNA在TLE的发病机制中发挥着特定的调控作用，通过调控与TLE相关的基因和信号通路，包括神经炎症、细胞凋亡、突触可塑性和氧化应激等生物过程，影响TLE的病理进程和治疗策略[29]。专注于这些分子的研究有助于更全面地了解TLE的发病机制。
2.1 miRNA参与的神经炎症反应
miRNA在TLE神经炎症中通过调控炎症因子和相关信号通路，既可能加剧炎症反应，也可能缓解病理损伤，因此在TLE的病理进展中发挥了双重作用。神经炎症是推动TLE病理进展的核心机制，脑区损伤会激活小胶质细胞和星形胶质细胞，导致细胞因子、趋化因子和活性氧自由基(ROS)等炎症因子的释放，进而损害神经元和血脑屏障[30]。miR-146a是与炎症反应密切相关的miRNA之一，研究发现其在TLE动物模型和患者海马组织中的表达显著增加，抑制miR-146a并下调其靶点Notch-1, 可显著减轻神经元损伤，降低白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-18(IL-18)的表达，同时增强超氧化物歧化酶(SOD)的活性，表明其对缓解TLE中的炎症和氧化应激反应具有积极作用[31]。miR-181a-5p则通过不同途径发挥作用。KONG H M等[32]研究发现，抑制miR-181a-5p能激活SIRT1通路，减轻TLE大鼠中胶质细胞的活化，并改善其认知功能，表明miR-181a-5p/SIRT1通路可能是潜在的治疗靶点。尽管miR-146a和miR-181a-5p的作用机制不同，但是均在TLE炎症的调控中起到了关键作用。
近年来，越来越多的研究聚焦于miRNA在调控TLE中星形胶质细胞激活和神经炎症通路中的作用。ZHANG W等[33]发现，在MTLE大鼠海马中下调miR-132-3p可抑制IL-1β诱导的A1型星形胶质细胞极化，进而减轻癫痫持续状态(SE)后的神经元损伤，表明抑制星形胶质细胞极化可能是治疗难治性癫痫的一个突破口。同样，有学者[34]研究发现在TLE大鼠和患者海马中miR-132表达显著增加，特别是在神经胶质细胞中，并通过体外实验将其转染至人类原代星形胶质细胞后可负性调节促癫痫因子如COX-2和IL-1β的表达。另外有研究表明, miR-15a表达下调会导致胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和多种炎症因子(如IL-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α)的表达增加, FAN Y H等[35]通过上调miR-15a, 有效抑制了这些炎症因子的活性，凸显了miR-15a/GFAP轴在TLE病理中的关键调控作用。这些研究结果表明，通过miRNA调控神经炎症相关通路可能是预防TLE发作的重要策略，也揭示了TLE病理过程中炎症反应的复杂性，并为未来通过调控神经炎症来预防和治疗TLE提供了新的分子靶点。
2.1 miRNA参与的神经炎症反应
miRNA在TLE神经炎症中通过调控炎症因子和相关信号通路，既可能加剧炎症反应，也可能缓解病理损伤，因此在TLE的病理进展中发挥了双重作用。神经炎症是推动TLE病理进展的核心机制，脑区损伤会激活小胶质细胞和星形胶质细胞，导致细胞因子、趋化因子和活性氧自由基(ROS)等炎症因子的释放，进而损害神经元和血脑屏障[30]。miR-146a是与炎症反应密切相关的miRNA之一，研究发现其在TLE动物模型和患者海马组织中的表达显著增加，抑制miR-146a并下调其靶点Notch-1, 可显著减轻神经元损伤，降低白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-18(IL-18)的表达，同时增强超氧化物歧化酶(SOD)的活性，表明其对缓解TLE中的炎症和氧化应激反应具有积极作用[31]。miR-181a-5p则通过不同途径发挥作用。KONG H M等[32]研究发现，抑制miR-181a-5p能激活SIRT1通路，减轻TLE大鼠中胶质细胞的活化，并改善其认知功能，表明miR-181a-5p/SIRT1通路可能是潜在的治疗靶点。尽管miR-146a和miR-181a-5p的作用机制不同，但是均在TLE炎症的调控中起到了关键作用。
近年来，越来越多的研究聚焦于miRNA在调控TLE中星形胶质细胞激活和神经炎症通路中的作用。ZHANG W等[33]发现，在MTLE大鼠海马中下调miR-132-3p可抑制IL-1β诱导的A1型星形胶质细胞极化，进而减轻癫痫持续状态(SE)后的神经元损伤，表明抑制星形胶质细胞极化可能是治疗难治性癫痫的一个突破口。同样，有学者[34]研究发现在TLE大鼠和患者海马中miR-132表达显著增加，特别是在神经胶质细胞中，并通过体外实验将其转染至人类原代星形胶质细胞后可负性调节促癫痫因子如COX-2和IL-1β的表达。另外有研究表明, miR-15a表达下调会导致胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和多种炎症因子(如IL-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α)的表达增加, FAN Y H等[35]通过上调miR-15a, 有效抑制了这些炎症因子的活性，凸显了miR-15a/GFAP轴在TLE病理中的关键调控作用。这些研究结果表明，通过miRNA调控神经炎症相关通路可能是预防TLE发作的重要策略，也揭示了TLE病理过程中炎症反应的复杂性，并为未来通过调控神经炎症来预防和治疗TLE提供了新的分子靶点。
2.2 miRNA对神经元凋亡的调节
细胞凋亡是由基因控制的程序化细胞死亡过程，是维持生物体内环境稳定的重要机制。作为细胞凋亡的一种特定形式，神经元凋亡在TLE中异常增加，这不仅导致神经细胞数量的减少，还可能加剧癫痫发作的频率和严重程度。WU X J等[36]在TLE儿童和无镁培养基处理的新生大鼠海马神经元中发现, miR-135a-5p的表达增加。该miRNA通过抑制caspase活性及下调细胞凋亡抑制蛋白1的表达，诱导神经元凋亡。WANG Y等[37]进一步验证了这一发现，在KA诱导的TLE细胞模型中, miR-135a-5p通过靶向SIRT1促进BV2细胞的增殖并抑制凋亡，显示出其广泛的促凋亡作用。与miR-135a-5p的促凋亡功能形成对比, miR-135b-5p则表现出神经保护作用。研究[38]表明, miR-135b-5p在TLE儿童的血清和无镁培养基处理的大鼠海马神经元中表达下降，而其过表达通过靶向SIRT1, 减轻了癫痫发作对细胞活力的影响，并有效抑制了凋亡。此外, NIU X等[39]研究揭示了miR-194-5p的作用机制。miR-194-5p通过靶向胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)，调节神经元的增殖和凋亡，上调miR-194-5p能够有效减轻TLE诱导的海马细胞异常行为，这进一步凸显了miRNA在神经元凋亡中的复杂作用。YU Y H等[40]研究TLE儿童时发现, miR-148a-3p在这些患者血清中上调，并且与癫痫发作频率和热性惊厥病史显著相关。体外研究表明，下调miR-148a-3p可增强海马神经元的活力并减轻凋亡，这提示miR-148a-3p可能成为TLE的潜在诊断标志物。miRNA在TLE中调控神经元凋亡的作用复杂多样, miR-135a-5p具有促凋亡作用，而miR-135b-5p则展现神经保护功能，这种对立功能揭示了miRNA在TLE病理中的多重调控，并为TLE的个性化治疗提供了潜在的治疗靶点。
2.2 miRNA对神经元凋亡的调节
细胞凋亡是由基因控制的程序化细胞死亡过程，是维持生物体内环境稳定的重要机制。作为细胞凋亡的一种特定形式，神经元凋亡在TLE中异常增加，这不仅导致神经细胞数量的减少，还可能加剧癫痫发作的频率和严重程度。WU X J等[36]在TLE儿童和无镁培养基处理的新生大鼠海马神经元中发现, miR-135a-5p的表达增加。该miRNA通过抑制caspase活性及下调细胞凋亡抑制蛋白1的表达，诱导神经元凋亡。WANG Y等[37]进一步验证了这一发现，在KA诱导的TLE细胞模型中, miR-135a-5p通过靶向SIRT1促进BV2细胞的增殖并抑制凋亡，显示出其广泛的促凋亡作用。与miR-135a-5p的促凋亡功能形成对比, miR-135b-5p则表现出神经保护作用。研究[38]表明, miR-135b-5p在TLE儿童的血清和无镁培养基处理的大鼠海马神经元中表达下降，而其过表达通过靶向SIRT1, 减轻了癫痫发作对细胞活力的影响，并有效抑制了凋亡。此外, NIU X等[39]研究揭示了miR-194-5p的作用机制。miR-194-5p通过靶向胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)，调节神经元的增殖和凋亡，上调miR-194-5p能够有效减轻TLE诱导的海马细胞异常行为，这进一步凸显了miRNA在神经元凋亡中的复杂作用。YU Y H等[40]研究TLE儿童时发现, miR-148a-3p在这些患者血清中上调，并且与癫痫发作频率和热性惊厥病史显著相关。体外研究表明，下调miR-148a-3p可增强海马神经元的活力并减轻凋亡，这提示miR-148a-3p可能成为TLE的潜在诊断标志物。miRNA在TLE中调控神经元凋亡的作用复杂多样, miR-135a-5p具有促凋亡作用，而miR-135b-5p则展现神经保护功能，这种对立功能揭示了miRNA在TLE病理中的多重调控，并为TLE的个性化治疗提供了潜在的治疗靶点。
2.3 miRNA在突触可塑性中的作用
突触可塑性是指神经元之间突触连接的强度或效率随着神经活动变化而进行适应性调整，表现为突触增强和突触削弱，分别代表神经元连接的强化和减弱，是记忆和学习的神经生物学基础。在TLE中，突触增强会导致神经元过度兴奋并放大异常信号，而突触削弱的失调则破坏神经元间的有效连接, miRNA通过调控突触可塑性影响神经元信号传递，进而推动TLE的病理进展。VANGOOR V R等[41]发现, miR-135a在TLE患者和KA诱导的TLE小鼠海马神经元中的表达显著增加，沉默miR-135a能减少TLE小鼠的自发性反复的癫痫发作，进一步研究表明, miR-135a通过调控活性依赖性转录因子Mef2a, 影响树突棘的数量和类型，从而改变突触功能和可塑性。CHEN Y等[42]揭示了miR-682的表达受甲基CpG结合蛋白2(MeCP2)调控, MeCP2减少导致miR-682表达上调。后者作为转录抑制因子，直接结合磷酸酶和张力蛋白同源物(PTEN)的mRNA，抑制PTEN的表达，从而过度激活雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路，促进苔藓纤维发芽的异常发展。这些机制揭示了TLE突触重塑中的新型表观遗传调控，进一步确认了miRNA在TLE中的多重作用及其作为治疗靶点的重要性。此外, ORGANISTA-JUÁREZ D等[43]在MTLE患者新皮质中发现miR-1298表达显著下降，而miR-1260和miR-1275表达显著增加，这些变化与患者年龄呈负相关。上述miRNA可能通过调控突触可塑性和轴突引导，影响癫痫发作和突触破坏的过程。尤其在颞叶新皮质的病变中, miRNA的这种调控功能显得尤为突出，强调了其在该区域的潜在功能。
2.3 miRNA在突触可塑性中的作用
突触可塑性是指神经元之间突触连接的强度或效率随着神经活动变化而进行适应性调整，表现为突触增强和突触削弱，分别代表神经元连接的强化和减弱，是记忆和学习的神经生物学基础。在TLE中，突触增强会导致神经元过度兴奋并放大异常信号，而突触削弱的失调则破坏神经元间的有效连接, miRNA通过调控突触可塑性影响神经元信号传递，进而推动TLE的病理进展。VANGOOR V R等[41]发现, miR-135a在TLE患者和KA诱导的TLE小鼠海马神经元中的表达显著增加，沉默miR-135a能减少TLE小鼠的自发性反复的癫痫发作，进一步研究表明, miR-135a通过调控活性依赖性转录因子Mef2a, 影响树突棘的数量和类型，从而改变突触功能和可塑性。CHEN Y等[42]揭示了miR-682的表达受甲基CpG结合蛋白2(MeCP2)调控, MeCP2减少导致miR-682表达上调。后者作为转录抑制因子，直接结合磷酸酶和张力蛋白同源物(PTEN)的mRNA，抑制PTEN的表达，从而过度激活雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路，促进苔藓纤维发芽的异常发展。这些机制揭示了TLE突触重塑中的新型表观遗传调控，进一步确认了miRNA在TLE中的多重作用及其作为治疗靶点的重要性。此外, ORGANISTA-JUÁREZ D等[43]在MTLE患者新皮质中发现miR-1298表达显著下降，而miR-1260和miR-1275表达显著增加，这些变化与患者年龄呈负相关。上述miRNA可能通过调控突触可塑性和轴突引导，影响癫痫发作和突触破坏的过程。尤其在颞叶新皮质的病变中, miRNA的这种调控功能显得尤为突出，强调了其在该区域的潜在功能。
2.4 miRNA在应对氧化应激中的功能
在TLE的病理过程中，ROS生成过多和清除失衡导致的氧化应激会加剧DNA、RNA、蛋白质和脂质的氧化损伤，进而引发基因突变和细胞功能障碍。ZHANG H F等[44]研究表明, miR-142-5p在匹罗卡品诱导的小鼠SE模型和TLE细胞模型中显著上调，同时线粒体Rho GTP酶1(Miro1)的表达下调，通过沉默miR-142-5p, ROS的生成以及髓过氧化物酶(MPO)活性显著减少或降低，而SOD活性增加，从而减轻了氧化应激和线粒体功能障碍，表明ROS引发的线粒体功能障碍可能会增加癫痫发作的易感性。此外，ZHU X J等[45]研究发现, miR-23a在KA诱导的TLE小鼠SE后海马中表达上调，通过抑制miR-23a表达, TLE小鼠在SE后14 d内的超氧阴离子(O2-)、丙二醛(MDA)和4-羟基壬烯醛(4-HNE)水平显著降低，从而减轻氧化应激引起的神经元损伤，并改善TLE小鼠的空间记忆障碍。这些研究表明, miRNA不仅在TLE的氧化应激中发挥关键作用，还可能通过调控ROS生成和清除过程为未来的治疗干预提供新的分子靶点。
2.4 miRNA在应对氧化应激中的功能
在TLE的病理过程中，ROS生成过多和清除失衡导致的氧化应激会加剧DNA、RNA、蛋白质和脂质的氧化损伤，进而引发基因突变和细胞功能障碍。ZHANG H F等[44]研究表明, miR-142-5p在匹罗卡品诱导的小鼠SE模型和TLE细胞模型中显著上调，同时线粒体Rho GTP酶1(Miro1)的表达下调，通过沉默miR-142-5p, ROS的生成以及髓过氧化物酶(MPO)活性显著减少或降低，而SOD活性增加，从而减轻了氧化应激和线粒体功能障碍，表明ROS引发的线粒体功能障碍可能会增加癫痫发作的易感性。此外，ZHU X J等[45]研究发现, miR-23a在KA诱导的TLE小鼠SE后海马中表达上调，通过抑制miR-23a表达, TLE小鼠在SE后14 d内的超氧阴离子(O2-)、丙二醛(MDA)和4-羟基壬烯醛(4-HNE)水平显著降低，从而减轻氧化应激引起的神经元损伤，并改善TLE小鼠的空间记忆障碍。这些研究表明, miRNA不仅在TLE的氧化应激中发挥关键作用，还可能通过调控ROS生成和清除过程为未来的治疗干预提供新的分子靶点。
3. 总结与展望
近年来，随着高通量测序和生物信息学技术的快速发展, miRNA靶基因的预测和验证变得更加精确，进一步明确了miRNA在TLE中的作用机制，进而在TLE的诊断、治疗、疗效监测和预后评估方面不断取得新的进展。多个研究在动物模型和人脑组织样本中发现了miRNA的差异表达谱，由于实验设计中的技术差异，如分析平台的选择、样本量、RNA提取方法等因素导致研究结果之间的可比性较低，部分miRNA的功能及作用的研究结果尚不明确，这使得基础研究向临床应用的转化变得困难。尤其在儿童TLE研究中，病理机制和miRNA的特异性尚待进一步探索。未来的研究应重点集中于采用多中心和国际合作的临床研究，尤其是前瞻性纵向研究，以验证miRNA作为TLE诊断和预后标志物的准确性和实用性。特别是针对儿童TLE, 需加强对其独特病理特征和miRNA调控机制的研究。此外，减少miRNA的潜在毒性和副作用也是关键，以确保其在治疗中的安全性。优化miRNA载体系统来提高其特异性和稳定性，避免非靶细胞的毒性是当前的研究策略之一。同时，有必要进一步开发和标准化miRNA检测技术，以确保其在不同临床环境中的可重复性和可靠性。改进检测平台、优化样本处理方法，并统一数据分析标准，将有助于减少技术偏差。随着这些问题的逐步解决, miRNA有望在TLE的个性化医疗中发挥重要作用。
3. 总结与展望
近年来，随着高通量测序和生物信息学技术的快速发展, miRNA靶基因的预测和验证变得更加精确，进一步明确了miRNA在TLE中的作用机制，进而在TLE的诊断、治疗、疗效监测和预后评估方面不断取得新的进展。多个研究在动物模型和人脑组织样本中发现了miRNA的差异表达谱，由于实验设计中的技术差异，如分析平台的选择、样本量、RNA提取方法等因素导致研究结果之间的可比性较低，部分miRNA的功能及作用的研究结果尚不明确，这使得基础研究向临床应用的转化变得困难。尤其在儿童TLE研究中，病理机制和miRNA的特异性尚待进一步探索。未来的研究应重点集中于采用多中心和国际合作的临床研究，尤其是前瞻性纵向研究，以验证miRNA作为TLE诊断和预后标志物的准确性和实用性。特别是针对儿童TLE, 需加强对其独特病理特征和miRNA调控机制的研究。此外，减少miRNA的潜在毒性和副作用也是关键，以确保其在治疗中的安全性。优化miRNA载体系统来提高其特异性和稳定性，避免非靶细胞的毒性是当前的研究策略之一。同时，有必要进一步开发和标准化miRNA检测技术，以确保其在不同临床环境中的可重复性和可靠性。改进检测平台、优化样本处理方法，并统一数据分析标准，将有助于减少技术偏差。随着这些问题的逐步解决, miRNA有望在TLE的个性化医疗中发挥重要作用。
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