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目的 癫痫(epilepsy)是临床较常见的难治性、发作性疾患。癫痫的发作是脑的神经元群反复性过度放电的结果。癫痫的发病机制尚未完全明了,但最后通路不外是脑内兴奋与抑制失去平衡。以往癫痫机制的研究大多集中于引起神经元异常放电的上游分子,如谷氨酸、神经肽和一氧化氮等,而对其物质基础——离子通道本身,并未足够重视。ATP敏感钾通道(KATP通道)在脑内广泛存在,偶联细胞代谢和细胞电活动。本课题着重研究癫痫发病中,不同脑区KATP通道亚单位的分布变化及其与癫痫时程的关系、KATP通道开放剂二氮嗪(diazoxide,DIZ)对γ—氨基丁酸(GABA)转运系统的影响,以探讨大脑海马神经元KATP通道与癫痫发作时兴奋性的“起搏”、扩布的关系,进一步了解癫痫的发病机制。 方法 第一部分:癫痫大鼠大脑海马KATP通道亚单位Kir6.1、kir6.2、SUR1和SUR2A/B mRNA水平的变化 采用成年SD大鼠35只印防已碱(Picrotoxin,PTX)腹腔注射(1.5 mg/kg)20d复制慢性癫痫模型。并设同期生理盐水对照组(NS组)。Racine法评定惊厥等级,Ⅳ级或以上惊厥记录的大鼠纳入研究(n=20)。2w后PTX复点燃。应用RT-PCR和Western blot法检测复点燃后12h、1d和3d大脑皮层和海马KATP通道亚单位Kir6.1、Kir6.2、SUR1和SUR2A/B mRNA水平,Kir6.2和SUR1蛋白表达量,并与Oh生理盐水复注模型组(NS-PTX组)和同时间点NS组比较。第二部分:癫痫大鼠大脑海马各区KATP通道亚单位Kir6.2、SUR1 mRNA定位及水平的变化 成年SD大鼠35只复制模型,Ⅳ级或以上惊厥记录的大鼠纳入研究(n=21)。2w后PTX复点燃。应用原位杂交法检测复点燃后12h、1d和3d大脑皮层和海马KATP通道亚单位Kir6.2和SUR1 mRNA的定位、水平,并与Oh NS-PTX组和同时间点NS组比较。 第三部分:KATP通道开放剂DIZ的抗癫痫作用及可能机制 成年sD大鼠105只复制模型,W级或以上惊厥记录的大鼠纳入研究(n=80)。Zw后PTx复点燃。P以复点燃前,用K柳通道开放剂Dlz 1 .gm叭g或3.smg/kg腹腔注射预处理。观察DIZ对复点燃后惊厥等级的影响。应用RT护CR和Westemblot法检测复点燃后0h、12h、ld和3d大脑皮层和海马VGAT、GAT一1和GAT3mRNA水平,及3d时VGAT蛋白表达量。结果 本研究证实:①癫痛发作间期,大脑皮层和海马兀 r6.1、Kir6.2、SURI和SURZB mRNA水平均不同程度地下降,海马尤著。相反,癫痛复点燃后12h、ld和3d皮层和海马Kir6.1、EJr6.2、51〕Rl和SU’]砚B mRNA上调。而SIJRZAmRNA变化不明显。同样癫痛发作间期皮层和海马儿r6.2和SU]又1蛋白质表达量均低,复点燃后皮层和海马Kir6.2和SURI表达量在12h和ld增加、3d达到高峰。②劝r6.2和SURI mRNA广泛分布于大脑的各个区域,海马较皮层表达强,海马又以齿状回最明显。癫痛发作间期大脑表达儿巧.2和SURI的整体水平下调,K姗通道在海马区域重新分布,特别是在齿状回。癫痛复点燃后Kir62和SURI的反应并非“同步”进行:Kir6.2和SURI皮层早期上调不明显,到3d时才显著提高;而海马各区Kir6.2各时点均显著上调,12h一1d时就达到高峰;SURI则CAI一3区各时点上调不明显,而齿状回各时点均显著上调,在12h时就达到高峰。③发作间期海马VGAT mRNA水平和蛋白表达量下降,而G八T一1mRNA则上升。复点燃后VG八Tm丑NA水平下调,而G八T一1和GAT一3 mRNA则上调。DIZ预处理不仅能抗惊厥,而且能上调复点燃后VGAT mRNA水平和提高其蛋白的表达量、同时下调复点燃后GAT一1和C诌丁一3 mRNA水平。结论 ①大脑海马K灯P通道在PTX点燃癫痛中起重要作用,同癫瘸易感性的提高、促进大脑点燃状态的形成和维持有关。 ②海马K对P通道在中枢对PTx的直接刺激、或PTX诱发的惊厥活动在功能上的适应反应中起关键作用。 ③癫瘸发作间期各脑区(特别在海马齿状回)K姗通道低水平的表达与持续提高的癫病易感性形成、低水平的惊厥阐有关。 ④癫病发作后海马等部位KAtP通道在空间、时间上的变化,’可能与惊厥的澎次才学耀士班抢全毕业老戈产生和扩布的动态调控机制有关。 ⑤DIZ具有抗癫病作用,并可上调VG八了的表达、提高VGAT的活性、下 调CAr一1和GAT一3的表达。其抗癫痛机制与调控G汽BA的转运有关。 ⑥K姗通道具有维护大脑内在的抗惊厥机制的功能,DIZ的抗癫痛作用亦与此有关。