下调<italic style="font-style: italic">PFN1</italic>通过调控<italic style="font-style: italic">RhoA</italic>/<italic style="font-style: italic">ROCK2</italic>信号通路稳定钙稳态并抑制氧化应激发挥癫痫神经保护作用

江婷; 郑乾; 段逵; 陈昌领; 彭爽; 刘瑛; 王继芬; 张春林; 叶兰; 代志军; 冯占辉

doi:10.16016/j.2097-0927.202512010

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

下调PFN1通过调控RhoA/ROCK2信号通路稳定钙稳态并抑制氧化应激发挥癫痫神经保护作用

专题报道 | 更新时间：2026-05-30

- 下调PFN1通过调控RhoA/ROCK2信号通路稳定钙稳态并抑制氧化应激发挥癫痫神经保护作用
- Downregulation of PFN1 exerts neuroprotective effects in epilepsy by stabilizing calcium homeostasis and suppressing oxidative stress via regulating RhoA/ROCK2 signaling pathway
- 陆军军医大学学报 2026年48卷第10期页码：1298-1312
- 作者机构：
  
  1.贵州医科大学附属医院神经内科，贵州贵阳
  2.贵州医科大学基础医学院，药理学教研室贵州贵阳
  3.贵州医科大学基础医学院，生物教研室，贵州贵阳
  4.贵州省人民医院神经内科，贵州贵阳
- 作者简介：
  
  冯占辉，E-mail：h9450203@126.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金地区科学基金项目(81960224;82360266);贵州省科技计划项目（黔科合基础-ZK［2023］一般395,324）;贵州医科大学附属医院博士科研启动项目(gyfybsky-2025-33)
- DOI：10.16016/j.2097-0927.202512010
  中图分类号： R341;R394.3;R742.1
- 收稿：2025-12-02，
  
  修回：2026-01-10，
  
  录用：2026-01-16，
  
  纸质出版：2026-05-30
- 稿件说明：
移动端阅览
江婷，郑乾，段逵，等.下调PFN1通过调控RhoA/ROCK2信号通路稳定钙稳态并抑制氧化应激发挥癫痫神经保护作用［J］.陆军军医大学学报，2026，48（10）：1298-1312.DOI：10.16016/j.2097-0927.202512010.

JIANG T，ZHENG Q，DUAN K，et al.Downregulation of PFN1 exerts neuroprotective effects in epilepsy by stabilizing calcium homeostasis and suppressing oxidative stress via regulating RhoA/ROCK2 signaling pathway［J］.J Army Med Univ，2026，48（10）：1298-1312.DOI：10.16016/j.2097-0927.202512010.
江婷，郑乾，段逵，等.下调PFN1通过调控RhoA/ROCK2信号通路稳定钙稳态并抑制氧化应激发挥癫痫神经保护作用［J］.陆军军医大学学报，2026，48（10）：1298-1312.DOI：10.16016/j.2097-0927.202512010. DOI：

JIANG T，ZHENG Q，DUAN K，et al.Downregulation of PFN1 exerts neuroprotective effects in epilepsy by stabilizing calcium homeostasis and suppressing oxidative stress via regulating RhoA/ROCK2 signaling pathway［J］.J Army Med Univ，2026，48（10）：1298-1312.DOI：10.16016/j.2097-0927.202512010. DOI：

摘要

目的

癫痫是全球最常见的神经系统疾病之一，其发病机制涉及神经元网络异常与氧化损伤，目前缺乏有效干预策略，探索新靶点具有重要意义。本研究旨在探究下调肌动蛋白结合蛋白1（profilin 1，PFN1）通过调控

RhoA

ROCK2

信号通路稳定癫痫海马神经元内钙稳态和抑制神经元的氧化应激。

方法

通过基因表达综合（Gene Expression Omnibus，GEO）数据库和人类蛋白质图谱（the Human Protein Atlas，THPA）数据库，开展生物信息学分析，以探究颞叶癫痫的关键差异表达基因。体内实验中，将82只雄性8~10周龄C57BL/6J小鼠（体质量20~25 g）按随机数字表法分为对照组、癫痫模型组、空载对照组及

PFN1

干扰组。其中，空载对照组与

PFN1

干扰组分别经脑立体定向注射siCon或si

PFN1

复合物，72 h后注射红藻氨酸（kainic acid，KA）诱导癫痫模型；其余2组仅给予生理盐水和KA。进一步采用RT-qPCR及Western blotting实验验证海马神经元

PFN1

表达特征；通过脑电图和Racine评分评估

PFN1

下调后癫痫模型鼠癫痫发作特征，通过旷场实验评估小鼠自发运动能力和探索行为水平；采用RT-qPCR、Western blotting、免疫组化染色及组织染色等方法分析

PFN1

下调后对海马神经元损伤的保护效应。体外实验中，提前对HT22细胞进行

PFN1

干扰，按相同分组采用无镁细胞外液建立癫痫细胞模型。通过钙成像、活性氧（reactive oxygen species，ROS）探针、流式细胞术等方法评估钙稳态和氧化应激水平，并通过免疫共沉淀和Western blotting实验验证

PFN1

与

RhoA/ROCK2

信号通路的相互作用。

结果

通过生物信息学分析，发现在癫痫模型中

PFN1

表达显著上调；表征结果显示，在癫痫模型中，

PFN1

转录及蛋白表达均显著升高（

0.01），且与NeuN共定位于海马CA1、CA3区神经元细胞质内。敲低

PFN1

可显著降低Racine评分（

0.001）、延长发作潜伏期（

0.001），改善癫痫样放电及神经元形态，增加NeuN阳性细胞及尼氏小体数量（

0.01）。机制研究表明，PFN1与RhoA、ROCK2形成蛋白复合物，敲低

PFN1

可抑制该通路蛋白表达（

0.05），下调CAMK2水平（

0.05），显著抑制钙内流（

0.001）及ROS生成（

0.001）。

结论

下调

PFN1

可能通过

RhoA

ROCK2

信号通路稳定癫痫海马神经元内钙稳态和抑制神经元氧化应激从而达到保护神经元效应。

Abstract

Objective

Epilepsy is one of the most common neurological disorders worldwide

with pathogenesis involving abnormal neuronal networks and oxidative damage. Effective interventions remain limited

highlighting the importance of exploring novel targets. This study aimed to investigate how downregulation of profilin-1 (PFN1) exerts neuroprotective effects by stabilizing calcium homeostasis and suppressing oxid

ative stress in hippocampal neurons

via

the

RhoA/ROCK2

signaling pathway in epilepsy.

Methods

Bioinformatics analysis was performed using the Gene Expression Omnibus (GEO) and the Human Protein Atlas (THPA) databases to identify key differentially expressed genes in temporal lobe epilepsy. For in vivo experiments

82 male C57BL/6 mice (aged 8 to10 weeks

weighting 20 to 25 g) were divided into control

epileptic model

vector control

and

PFN1

-interfered groups. The vector control and

PFN1-

interfered groups received stereotactic injections of siCon or

siPFN1

complexes

respectively

followed by kainic acid (KA)-induced epilepsy modeling 72 h later; the other 2 groups received saline and KA only. RT-qPCR and Western blotting validated

PFN1

expression in hippocampal neurons.Electroencephalogram and Racine scores were used to evaluate seizure characteristics and electroencephalographic features. Open field tests assessed spontaneous locomotion and exploratory behavior. RT-qPCR

Western blotting

immunohistochemistry

and histological staining analyzed

PFN1

’s protective effects against hippocampal neuronal injury. For

in vitro

experiments

HT22 cells were pretreated with

PFN1

interference before establishing the epileptic cell models using Mg

-free extracellular fluid under identical conditions

with calcium imaging

reactive oxygen species (ROS) probes

and flow cytometry assessing calcium homeostasis and oxidative stress. Co-immunoprecipitation and Western blotting verified

PFN1

’s interaction with the

RhoA/ROCK2

pathway.

Results

Bioinformatic analyses revealed significant upregulation of

PFN1

expression in epileptic models. Results from characterization demonstrated elevated

PFN1

transcription and protein expression (

0.01) in epileptic model

with

PFN1

co-localized with NeuN in the cytoplasm of hippocampal CA1/CA3 neurons.

PFN1

knockdown significantly reduced Racine scores (

0.001)

prolonged seizure latency (

0.001)

improved epileptiform discharges and neuronal morphology

and increased NeuN-positive cells and Nissl bodies (

0.01). Mechanistically

PFN1

formed a complex with RhoA and ROCK2; Its knockdown suppressed pathway protein expression (

0.05)

downregulated CaMK2 levels (

0.05)

and inhibited calcium influx (

0.001) and ROS generation (

0.001). Conclusion Downregulation of

PFN1

may protect neurons in epilepsy by stabilizing calcium homeostasis and suppressing oxidative stress through the

RhoA/ROCK2

signaling pathway.

关键词

Keywords

references

GBD 2021 Nervous System Disorders Collaborators . Global， regional， and national burden of disorders affecting the nervous system， 1990—2021： a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2021 ［J］. Lancet Neurol ， 2024 ， 23 （ 4 ）： 344 - 381 . DOI： 10.1016/S1474-4422（24）00038-3 http://dx.doi.org/10.1016/S1474-4422（24）00038-3 .

THIJS R D ， SURGES R ， O’BRIEN T J ， et al . Epilepsy in adults ［J］. Lancet ， 2019 ， 393 （ 10172 ）： 689 - 701 . DOI： 10.1016/S0140-6736（18）32596-0 http://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736（18）32596-0 .

江婷，段逵，叶兰，等 . 外泌体在耐药性癫痫治疗中的研究进展［J］. 癫痫与神经电生理学杂志， 2024 ， 33 （ 5 ）： 299 - 302 . DOI： 10.19984/j.cnki.1674-8972.2024.05.07 http://dx.doi.org/10.19984/j.cnki.1674-8972.2024.05.07 .

JIANG T ， DUAN K ， YE L ， et al . Research progress of exosomes in the treatment of drug-resistant epilepsy ［J］. J Epileptol Electroneurophysiology ， 2024 ， 33 （ 5 ）： 299 - 302 . DOI： 10.19984/j.cnki.1674-8972.2024.05.07 http://dx.doi.org/10.19984/j.cnki.1674-8972.2024.05.07 .

YANG T ， BANERJEE R ， DENG Y M ， et al . Non-synaptic function and localization of syntaxin-binding protein 1 in a mouse model of STXBP1-related epileptic encephalopathy ［J］. Ann Neurol ， 2026 ， 99 （ 3 ）： 796 - 808 . DOI： 10.1002/ana.78097 http://dx.doi.org/10.1002/ana.78097 .

KUŁAK W ， SOBANIEC W ， WOJTAL K ， et al . Calcium modulation in epilepsy ［J］. Pol J Pharmacol ， 2004 ， 56 （ 1 ）： 29 - 41 .

DE MARCO G ， LOMARTIRE A ， MANERA U ， et al . Effects of intracellular calcium accumulation on proteins encoded by the major genes underlying amyotrophic lateral sclerosis ［J］. Sci Rep ， 2022 ， 12 （ 1 ）： 395 . DOI： 10.1038/s41598-021-04267-8 http://dx.doi.org/10.1038/s41598-021-04267-8 .

TRADEWELL M L ， COOPER L A ， MINOTTI S ， et al . Calcium dysregulation， mitochondrial pathology and protein aggregation in a culture model of amyotrophic lateral sclerosis： mechanistic relationship and differential sensitivity to intervention ［J］. Neurobiol Dis ， 2011 ， 42 （ 3 ）： 265 - 275 . DOI： 10.1016/j.nbd.2011.01.016 http://dx.doi.org/10.1016/j.nbd.2011.01.016 .

LIU X B ， HENTY-RIDILLA J L . Multiple roles for the cytoskeleton in ALS ［J］. Exp Neurol ， 2022 ， 355 ： 114143 . DOI： 10.1016/j.expneurol.2022.114143 http://dx.doi.org/10.1016/j.expneurol.2022.114143 .

ALKAM D ， FELDMAN E Z ， SINGH A ， et al . Profilin1 biology and its mutation， actin（g） in disease ［J］. Cell Mol Life Sci ， 2017 ， 74 （ 6 ）： 967 - 981 . DOI： 10.1007/s00018-016-2372-1 http://dx.doi.org/10.1007/s00018-016-2372-1 .

PINTO-COSTA R ， SOUSA S C ， LEITE S C ， et al . Profilin 1 delivery tunes cytoskeletal dynamics toward CNS axon regeneration ［J］. J Clin Invest ， 2020 ， 130 （ 4 ）： 2024 - 2040 . DOI： 10.1172/JCI125771 http://dx.doi.org/10.1172/JCI125771 .

MONTANI L ， BUERKI-THURNHERR T ， DE FARIA J P ， et al . Profilin 1 is required for peripheral nervous system myelination ［J］. Development ， 2014 ， 141 （ 7 ）： 1553 - 1561 . DOI： 10.1242/dev.101840 http://dx.doi.org/10.1242/dev.101840 .

KIM Y J ， HA J H ， KIM Y J . Self-assembled polymeric micelles for targeted photodynamic therapy of human epidermal growth factor receptor 2 overexpressing breast cancer ［J］. Nanotechnology ， 2021 ， 32 （ 27 ）. DOI： 10.1088/1361-6528/abf2fe http://dx.doi.org/10.1088/1361-6528/abf2fe .

PRIYA R ， LIANG X ， TEO J L ， et al . ROCK1 but not ROCK2 contributes to RhoA signaling and NMIIA-mediated contractility at the epithelial zonula adherens ［J］. Mol Biol Cell ， 2017 ， 28 （ 1 ）： 12 - 20 . DOI： 10.1091/mbc.E16-04-0262 http://dx.doi.org/10.1091/mbc.E16-04-0262 .

LU E M ， WANG Q ， LI S C ， et al . Profilin 1 knockdown prevents ischemic brain damage by promoting M2 microglial polarization associated with the RhoA/ROCK pathway ［J］. J Neurosci Res ， 2020 ， 98 （ 6 ）： 1198 - 1212 . DOI： 10.1002/jnr.24607 http://dx.doi.org/10.1002/jnr.24607 .

WU S W ， CUI Y T ， ZHAO H Q ， et al . Trophoblast exosomal UCA1 induces endothelial injury through the PFN1-RhoA/ROCK pathway in preeclampsia： a human-specific adaptive pathogenic mechanism ［J］. Oxid Med Cell Longev ， 2022 ， 2022 ： 2198923 . DOI： 10.1155/2022/2198923 http://dx.doi.org/10.1155/2022/2198923 .

BI H X ， WANG F ， LIN L ， et al . The T-type voltage-gated Ca 2+ channel Ca V 3.1 involves in the disruption of respiratory epithelial barrier induced by Pasteurella multocida toxin ［J］. Virulence ， 2025 ， 16 （ 1 ）： 2466482 . DOI： 10.1080/21505594.2025.2466482 http://dx.doi.org/10.1080/21505594.2025.2466482 .

BIELEFELD P ， SIERRA A ， ENCINAS J M ， et al . A standardized protocol for stereotaxic intrahippocampal administration of kainic acid combined with electroencephalographic seizure monitoring in mice ［J］. Front Neurosci ， 2017 ， 11 ： 160 . DOI： 10.3389/fnins. 2017. 00160 http://dx.doi.org/10.3389/fnins.2017.00160 .

GAO Y ， MA L M ， YUAN J X ， et al . GLS2 reduces the occurrence of epilepsy by affecting mitophagy function in mouse hippocampal neurons ［J］. CNS Neurosci Ther ， 2024 ， 30 （ 10 ）： e70036 . DOI： 10.1111/cns.70036 http://dx.doi.org/10.1111/cns.70036 .

马鹏飞，杨攀，郑乾，等 . 基于蛋白质组学探讨Ppp3cb和Ppm1g在NHE1基因敲除模型鼠海马组织中的表达［J］. 陆军军医大学学报， 2024 ， 46 （ 11 ）： 1244 - 1253 . DOI： 10.16016/j.2097-0927.202309029 http://dx.doi.org/10.16016/j.2097-0927.202309029 .

MA P F ， YANG P ， ZHENG Q ， et al . Expression of Ppp3cb and Ppm1g in the hippocampus of NHE1 gene knockout rats based on proteomics ［J］. J Army Med Univ ， 2024 ， 46 （ 11 ）： 1244 - 1253 . DO I： 10.16016/j.2097-0927.202309029 http://dx.doi.org/10.16016/j.2097-0927.202309029 .

XUE S ， WANG J Y ， TIAN Y ， et al . Hemorrhagic shock and reperfusion induced cognitive impairment through HIF3α/SIRT1 ［J］. Free Radic Biol Med ， 2025 ， 240 ： 491 - 503 . DOI： 10.1016/j.freeradbiomed.2025.08.029 http://dx.doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2025.08.029 .

XIE Y Y ， ZHANG W W ， PENG T T ， et al . TBC1D15-regulated mitochondria-lysosome membrane contact exerts neuroprotective effects by alleviating mitochondrial calcium overload in seizure ［J］. Sci Rep ， 2024 ， 14 （ 1 ）： 23782 . DOI： 10.1038/s41598-024-74388-3 http://dx.doi.org/10.1038/s41598-024-74388-3 .

SKRUBER K ， WARP P V ， SHKLYAROV R ， et al . Arp2/3 and Mena /VASP require profilin 1 for actin network assembly at the leading edge ［J］. Curr Biol ， 2020 ， 30 （ 14 ）： 2651 - 2664 . DOI： 10.1016/j.cub.2020.04.085 http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2020.04.085 .

READ T A ， CISTERNA B A ， SKRUBER K ， et al . The actin binding protein profilin 1 is critical for mitochondria function ［J］. bioRxiv ， 2023 ： 2023 .08. 07 . 552354 . DOI： 10.1101/2023.08.07.552354 http://dx.doi.org/10.1101/2023.08.07.552354 .

ITO S ， SUKI B ， KUME H ， et al . Actin cytosk eleton regulates stretch-activated Ca 2+ influx in human pulmonary microvascular endothelial cells ［J］. Am J Respir Cell Mol Biol ， 2010 ， 43 （ 1 ）： 26 - 34 . DOI： 10.1165/rcmb.2009-0073OC http://dx.doi.org/10.1165/rcmb.2009-0073OC .

LI X ， LIU J J ， CHEN B ， et al . A positive feedback loop of profilin-1 and RhoA/ROCK1 promotes endothelial dysfunction and oxidative stress ［J］. Oxid Med Cell Longev ， 2018 ， 2018 ： 4169575 . DOI： 10.1155/2018/4169575 http://dx.doi.org/10.1155/2018/4169575 .

MATSUI T ， AMANO M ， YAMAMOTO T ， et al . Rho-associated kinase， a novel serine/threonine kinase， as a putative target for small GTP binding protein Rho ［J］. EMBO J ， 1996 ， 15 （ 9 ）： 2208 - 2216 .

LIU A H ， WU Y T ， LI L P ， et al . The roles of interleukin-1 and RhoA signaling pathway in rat epilepsy model treated with low-frequency electrical stimulation ［J］. J Cell Biochem ， 2018 ， 119 （ 3 ）： 2535 - 2544 . DOI： 10.1002/jcb.26415 http://dx.doi.org/10.1002/jcb.26415 .

RATTAN S . Ca 2+ /calmodulin/MLCK pathway initiates， and RhoA/ROCK maintains， the internal anal sphincter smooth muscle tone ［J］. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol ， 2017 ， 312 （ 1 ）： G63 - G66 . DOI： 10.1152/ajpgi.00370.2016 http://dx.doi.org/10.1152/ajpgi.00370.2016 .

LATOUR S ， MAHOUCHE I ， CHERRIER F ， et al . Calcium independent effect of Orai1 and STIM1 in non-Hodgkin B cell lymphoma dissemination ［J］. Cancers ， 2018 ， 10 （ 11 ）： 402 . DOI： 10.3390/cancers10110402 http://dx.doi.org/10.3390/cancers10110402 .

DOSER R L ， HOERNDLI F J . Regulation of neuronal excitability by reactive oxygen species and calcium signaling： insights into brain aging ［J］. Curr Res Neurobiol ， 2021 ， 2 ： 100012 . DOI： 10.1016/j.crneur.2021.100012 http://dx.doi.org/10.1016/j.crneur.2021.100012 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

聚苯乙烯微塑料通过氧化应激促进Txnip表达及转位以激活ASK1-Caspase9/3信号通路诱导小鼠精母细胞凋亡

GSTM5抑制骨髓增生异常综合征细胞铁死亡及其与NRF2/GPX4通路的协同研究

基于转录组学和网络毒理学分析筛选和评价镉神经毒性的自噬相关hub基因

个体化神经调控治疗癫痫的挑战与融合式未来

FK506通过抑制钙调神经磷酸酶活性上调星形胶质细胞EAAT1/2表达控制海马区癫痫发作及神经损伤

下调PFN1通过调控RhoA/ROCK2信号通路稳定钙稳态并抑制氧化应激发挥癫痫神经保护作用

Downregulation of PFN1 exerts neuroprotective effects in epilepsy by stabilizing calcium homeostasis and suppressing oxidative stress via regulating RhoA/ROCK2 signaling pathway

DOI：10.16016/j.2097-0927.202512010

摘要

Abstract

关键词

Keywords

references