癫痫是临床上常见的慢性的神经系统疾病,主要症状是反复突然发作意识丧失伴抽搐,严重可伴有脑水肿、心脏损害等全身各器官及系统及损伤。这是由于正常情况下脑通过自主神经系统来调节心脏活动,神经系统功能异常时,脑对心脏的调节出现异常,引发心脏损害,这种情况在临床上被称作脑心综合征(Brain-Heart Syndrome,BHS)。各种引起颅内压增高的疾病均可引起脑心综合征改变(又称脑源性心脏损害),常见的疾病有癫痫、急性颅脑损伤、急性脑血管病、颅内炎症、颅内肿瘤及其它各种颅内疾患。据目前统计所知,引发脑心综合征的最常见病因之一是颞叶癫痫,在我国,癫痫发病人数每年约为人口的25.3/10万,并且呈现上升趋势,以世界性常见、多发癫痫病为例,其中多数病例可出现心率加快,甚至出现心脏骤停导致死亡[1,2]。因此,脑心综合征的研究,对于临床的治疗具有重要意义。钙敏感受体(CaSR)的发现使人们认识到Ca2+同样可以作为细胞外第一信使发挥类似激素的作用[3]。钙敏感受体(calcium-sensing receptor,CaSR)是属于G蛋白偶联受体C家族成员,由Brown EM等人在1993年首先从牛甲状旁腺克隆出来,随后发现甲状腺、肠道、肾脏、肝脏及中枢神经等组织及器官中也有钙敏感受体广泛存在,2003年Wang等人首次在大鼠心肌组织中发现CaSR表达[4、5]。研究表明,CaSR可以识别细胞外Ca2+的细微变化,并保证时刻调节细胞内钙的稳态,同时在维持机体Ca2+稳态和其它金属离子稳态中发挥关键作用,并且参与调节激素分泌,细胞增殖、分化、凋亡、基因表达,离子通道开放等过程[6]。2012年,郭津[7]人等证实,CaSR参与了大鼠心肌缺血/再灌注损伤、心肌肥大的发生[8]。目前,癫痫大鼠心肌细胞中CaSR表达及其作用通路情况尚未见报道。本实验通过观察戊四氮诱导的慢性癫痫大鼠模型的心肌细胞中CaSR表达,证明癫痫大鼠心肌细胞中有CaSR表达及其在细胞凋亡中与线粒体的关系。方法清洁级雄性Wistar大鼠,体重180±10克,哈尔滨医科大学动物实验室提供。随机分为正常组(control group,n=12),癫痫组(epilepsy group,n=12)。癫痫组采用连续28天腹腔注射亚惊厥剂量戊四氮生理盐水注射液35mg/kg.d(pentetrazole PTZ),建立慢性癫痫大鼠模型。注射后观察抽搐发作情况,记录癫痫发作的级别、发作潜伏期(s)(即注入PTZ到首次痫性发作之间经历的时间)及发作持续时间(s),凡出现Ⅲ级以上痫性发作的大鼠为模型制备成功(癫痫大鼠行为分级按racine分级法)。脑电图检测大脑异常放电情况。心脏彩超检测心率、左心室缩短分数和左室射血分数。采用德国临床化学学会(dgkc)推荐法检测血清肌酸激酶(ck)、血清肌酸激酶同工酶(ck-mb)。he染色观察心肌形态学变化;电镜观察心脏超微结构变化。westernbloting分别观察心肌casr、bcl-2、caspase3和bax的蛋白表达情况。结果脑电检查正常组未见异常变化,癫痫组脑电图可见明显节律失调,可见尖波及棘波改变,提示癫痫组造模成功。经胸高频超声心动图能清晰显示大鼠的左室长轴切面,正常组心率348次/分,m型曲线显示左室壁节律规整,癫痫组大鼠心率461次/分,m型曲线显示左室壁节律失调。左心室缩短分数(fs)正常值35%-84%,正常组及癫痫组处于正常范围之内;左心室射血分数(ef)正常值55%-65%,正常组结果处于正常范围,癫痫组ef值降低。血清酶结果显示,癫痫组ck、ck-mb检测结果高于正常组(p<0.05),具有统计学意义。大鼠心肌细胞在光镜下观察:正常组细胞排列整齐,细胞核及横纹清楚;癫痫组见细胞排列紊乱,横纹不清,并见肌节的挛缩,部分细胞胞浆溶解消失,可见液化性坏死,部分细胞心肌纤维溶解,出现凝固性带状坏死,部分细胞核碎裂消失。在透射电镜下见正常组心肌细胞的肌丝排列规则,横纹清晰,细胞核完整,线粒体丰富且嵴密集。癫痫组肌节结构紊乱,横纹模糊,线粒体嵴部分呈溶解状态,细胞核固缩,染色质边集化。证明癫痫组大鼠心肌细胞出现坏死及凋亡,线粒体部分损伤明显。westernbloting方法检测casr、bax、bcl-2和caspase-3蛋白表达癫痫组心肌中casr表达高于正常组(p<0.05),具有统计学意义。癫痫组的bcl-2蛋白表达低于正常组(p<0.05)具有统计学意义。癫痫组caspase-3的蛋白表达明显高于正常组,具有统计学意义。癫痫组bax的蛋白表达明显高于正常组,具有统计学意义。讨论本课题采用ptz点燃癫痫大鼠模型目前应用最为广泛,连续28天腹腔注射ptz后,癫痫组大鼠显示连续出现Ⅲ级以上癫痫发作,同时观察到脑电图出现节律异常,并可见尖波及棘波的出现,证明造模成功。癫痫组大鼠心脏彩超下见心率明显增快,左室射血分数降低,证明癫痫组出现心脏损害改变。血清酶检测中ck及ck-mb是提示心肌损伤的早期标志物,对心肌损伤具有高特异性及高灵敏性的特点。本实验癫痫组ck及ck-mb结果较正常组明显增高(p<0.05),具有统计学意义。结合心肌组织镜下观察,见细胞结构紊乱,细胞肿胀,细胞核碎裂;电镜下见横纹模糊,线粒体嵴部分呈溶解状态,细胞核固缩,染色质边集化,充分证明癫痫组存在心肌损害及心肌细胞凋亡改变。结论本实验研究结果表明,PTZ诱导癫痫可导致大鼠心肌损伤,心肌组织中CaSR表达增加,CaSR激活后并通过线粒体内源性途径,激活Cyt-C-Caspase3途径参与细胞凋亡有关,并且证明,CaSR激活可抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,激活促凋亡Bax蛋白表达,从而导致细胞凋亡。CaSR的表达上调可增加心肌损伤的易感性,因此,下调CaSR的表达,对于癫痫患者的心肌保护,预防脑心综合症是进一步研究的重点。