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癫痫具有突然发作,反复发作以及自然缓解的特点。部分病人对抗癫痫药物有耐药性,一些药物运输泵(如P-糖蛋白,P-glycoprotein,P-gp)限制了抗癫痫药物到达病灶从而引起耐药。P-gp是由多药耐药基因(multidrugresistance,MDR)编码的,其过表达是难治性癫痫的主要原因。肿瘤耐药研究表明低氧诱导因子1α(hypoxia-induciblefactor1α,HIF1α)以及核转录因子κB(Nuclearfactor-κB,NF-κB)能调控MDR基因的表达。
为了探讨癫痫耐药性与癫痫发作和(或)抗癫痫药物使用之间的关系以及HIF1α和NF-κB对P-gp的调控机理,本实验将200-250g的雌性SD大鼠(首都医科大学动物部提供)随机分为侧脑室注射海人酸模型组(KA),侧脑室注射PBS对照组(PBS),海人酸模型+卡马西平干预组(KA+CBZ),卡马西平干预组(CBZ)以及正常对照组。然后于成模或给药后1,2,3,4周灌杀取脑,冰冻切片,通过免疫组化(荧光、免疫双标)对海马中P-gp进行半定量及定位分析。常规尼氏染色观察海马神经元的变化。于癫痫发作后1,3,5天及1,2,3周后灌杀取脑,冰冻切片,通过免疫组化对海马中P-gp,HIF1α,NF-κB进行半定量分析,观察癫痫发作对HIF1α,NF-κB和P-gp表达的影响。结果表明:(1)大鼠海人酸模型完全符合颞叶癫痫模型的特点,脑电图及行为学变化与人类癫痫相似,病理变化包括神经元丢失及胶质增生等。卡马西平对癫痫的发作基本没有干预效果。(2)单纯发作后1周,大鼠脑内P-gp表达水平明显增加(P<0.001),2周后仍然较高(P<0.05),阳性产物主要位于海马的毛细血管内皮细胞,也见于皮层的毛细血管及神经元。第3和4周P-gp的表达量恢复到正常水平。(3)CBZ药物干预实验表明模型动物海马P-gp表达的变化趋势与单纯发作动物相似;而正常大鼠海马P-gp表达量与PBS对照组相比均无明显变化。(4)统计分析表明1W时KA+CBZ组海马P-gp表达量均比KA组和CBZ组的高;2,3,4W时KA+CBZ组与KA组间均无差异,但2W时KA+CBZ组与CBZ组之间仍有显著性差异,3,4W时两组间无差异。(5)癫痫发作后1,3,5天海马CA3锥体细胞HIF1α表达增加,1周时表达消失。海马血管内皮细胞中NF-κB表达量在发作后1天时达最高峰,3天时下降,1周时表达消失。
以上研究提示癫痫发作较癫痫本身来说更易引起P-gp的高表达;发作与药物可能都参与了P-gp的高表达。HIF1α的表达部位与P-gp不同,且NF-κB与之变化不同步,暗示HIF1α以及NF-κB可能对P-gp的表达并无调控作用。