以鉀離子通道為靶點的抗癲癇藥物對在體海馬區(qū)電活動的影響.pdf

1、背景
　　癲癇是一種常見多發(fā)的以大腦神經(jīng)元異常放電引發(fā)突然短暫反復發(fā)作為特征的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,嚴重威脅人類生命與健康。目前臨床上癲癇的治療主要依靠藥物療法,但現(xiàn)有的藥物無法適用所有患者且毒副作用大。
　　瑞替加濱是唯一一個被 FDA批準上市的用于成人部分發(fā)作輔助治療的KCNQ鉀通道激動劑藥物。KCNQ鉀通道在神經(jīng)興奮性調(diào)節(jié)中起著基礎(chǔ)而關(guān)鍵的作用,以瑞替加濱為代表的KCNQ激動劑因而被寄予厚望,其抗癲癇作用機制被廣泛研究,但是目

2、前已有的研究多為體外電生理記錄,而對與癲癇相關(guān)腦區(qū)(如海馬)神經(jīng)元電活動的影響不清楚。
　　目的
　　建立穩(wěn)定的自由活動動物腦電信號采集系統(tǒng),通過對自由活動正常大鼠海馬神經(jīng)元電活動的記錄分析,研究以瑞替加濱為代表的KCNQ鉀通道激動劑對大鼠海馬神經(jīng)元放電的影響,探索該類化合物治療癲癇的神經(jīng)電生理作用機制,為發(fā)展新型抗癲癇藥物提供理論指導。
　　方法
　　本實驗采用健康雄性 Sprague-Dawley(SD)大鼠

3、(250-350g),行常規(guī)開顱手術(shù),在海馬CA1區(qū)手術(shù)植入單電極2*4陣列,動物術(shù)后常規(guī)護理,自由飲食,恢復7天。電生理記錄時,動物處于自由活動狀態(tài),其腦部電極可穩(wěn)定記錄神經(jīng)元放電,且這種放電可持續(xù)存在1-2周。運用多通道在體記錄系統(tǒng),將前置放大器接于電極板,電信號傳輸進入采集器,儲存于Recorder16系統(tǒng),數(shù)據(jù)進行離線分析。
　　運用多通道在體記錄系統(tǒng)觀察瑞替加濱對自由活動大鼠海馬神經(jīng)元的影響,實驗時先穩(wěn)定記錄電信號10

4、min,腹腔注射給予動物15 mg/kg瑞替加濱,再連續(xù)穩(wěn)定記錄和采集電信號360 min。此外,觀察瑞替加濱能否反轉(zhuǎn)鉀通道抑制劑4-氨基吡啶(4-AP)或XE991導致的自由活動大鼠海馬神經(jīng)元的興奮性升高,電信號采集方法同前,在腹腔注射給予4-AP(5 mg/kg)電信號穩(wěn)定記錄20 min后或XE991(10 mg/kg)電信號穩(wěn)定記錄120 min后,腹腔注射給予瑞替加濱15 mg/kg,穩(wěn)定記錄360 min。所有電信號均存儲于

5、電腦中,采用Offline Sorter進行離線分析。
　　結(jié)果
　　在我們實驗室成功建立了基于動物實驗的腦電信號采集系統(tǒng),實現(xiàn)了對自由活動動物腦電活動的記錄。運用這個系統(tǒng),我們將海馬神經(jīng)元進行分類并考察瑞替加濱對海馬神經(jīng)元放電的影響。我們發(fā)現(xiàn)大鼠腹腔注射15 mg/kg瑞替加濱能顯著抑制海馬錐體神經(jīng)元與中間神經(jīng)元的自發(fā)放電。此外,同劑量瑞替加濱能翻轉(zhuǎn)鉀通道抑制劑4-AP(5 mg/kg,0.2ml/100g)或 XE991