低頻率電刺激海馬CA3區(qū)對大鼠杏仁核電點燃癲癇的作用機制研究.pdf

1、低頻率電刺激(LFS)為難治性癲癇的治療提供了新的選擇。LFS癲癇灶點以外腦區(qū)可以有效抑制病人和實驗動物的癲癇發(fā)作。但是，LFS靶點的選擇和優(yōu)化需要進一步研究。海馬CA3區(qū)是癲癇產(chǎn)生和傳播環(huán)路中的一個重要位點，因此本研究分別觀察了LFS海馬CA3區(qū)對大鼠杏仁核電點燃癲癇的形成和大發(fā)作的作用。此外，谷氨酸在癲癇形成和發(fā)作過程中扮演重要角色。在癲癇病人和動物實驗中都發(fā)現(xiàn)，癲癇大發(fā)作后谷氨酸代謝的關鍵酶谷氨酰胺合成酶(glutamine sy

2、nthetase，GS)功能下降，但是癲癇形成過程中GS作用還不清楚。因此本研究還觀察了大鼠杏仁核電點燃癲癇形成過程中，GS表達和活性的變化及其在癲癇形成過程中的作用以及LFS的影響。我們的研究旨在為闡明癲癇發(fā)生的機制提供新的思路，也為早期干預癲癇發(fā)生提供實驗依據(jù)。
　　 ⑴低頻率電刺激大鼠海馬CA3區(qū)抑制杏仁核電點燃癲癇形成。我們發(fā)現(xiàn)，在海馬CA3區(qū)給予LFS(單向方波脈沖，1 Hz，15min，100μA，0.1ms/脈沖)

3、，明顯抑制了杏仁核電點燃誘發(fā)的癲癇活動的持續(xù)時間，延緩了從局部發(fā)作進展到全面性發(fā)作的進程。并且，LFS組大發(fā)作潛時明顯延長，持續(xù)時間(generalized seizure duration，GSD)明顯縮短，表明LFS可以明顯抑制癲癇活動的傳播及發(fā)作的嚴重程度。此外，LFS可阻止反復點燃引起的后放電閾值的下降，并提高大發(fā)作閾值，提示LFS可降低動物對大發(fā)作的易感性。這些結(jié)果表明，LFS海馬CA3區(qū)能夠抑制癲癇形成，可能是顳葉癲癇治療的

4、一種潛在手段。
　　 ⑵低頻率電刺激大鼠海馬CA3區(qū)模式依賴地影響杏仁核電點燃癲癇大發(fā)作。給予SD大鼠杏仁核每天一次電刺激至完全點燃，然后給予海馬CA3區(qū)不同模式的LFS(1Hz，100μA，15min，單脈沖0.1 ms)。刺激后立即給予(Post-treatment)LFS明顯降低大發(fā)作的嚴重程度和易感性，而刺激前給予(pre-treatment)LFS對大發(fā)作的抑制作用較弱。在沒有癲癇電點燃刺激的前提下，連續(xù)每天給予LFS

5、，不僅不能減弱之后的癲癇發(fā)作，而且還拮抗了Post-treatment的抗癲癇作用。這些結(jié)果提示，低頻率電刺激海馬CA3區(qū)對癲癇大發(fā)作的作用具有刺激模式的依賴性。在合適的低頻率電刺激模式下，海馬CA3區(qū)有可能成為癲癇治療的潛在靶點。
　　 ⑶大鼠杏仁核電點燃癲癇形成過程中，同側(cè)齒狀回GS-過性功能上調(diào)與癲癇形成有關，可能是LFS抑制杏仁核電點燃癲癇形成的機制之一。杏仁核電點燃癲癇進展到4級時，同側(cè)齒狀回(dentate gyru

6、s，DG)GS的表達和活性都出現(xiàn)上調(diào)。4級GS表達增加之前，在同側(cè)DG區(qū)給予低劑量GS的選擇性抑制劑甲硫氨酸硫酰亞胺(methionine sulfoxirmine，MSO，5 or10μg/2μl)，可劑量依賴地降低癲癇發(fā)作的嚴重程度和易感性；而大劑量MSO(20μg/2μl)加快了電點燃癲癇的進程。給藥后動物癲癇進展到4級時同側(cè)DG區(qū)GS的表達仍然上調(diào)，再次給與MSO10μg/2μl依然可以抑制癲癇進程。用microRNA干擾技術不

7、同程度抑制同側(cè)DG區(qū)GS表達也得到相似結(jié)論。并且，同側(cè)DG區(qū)微量注射特異性星形膠質(zhì)細胞毒-左旋氨基乙二酸(L-alpha-aminoadipic acid，L-AAA，5μg/2μl)產(chǎn)生的癲癇抑制作用與10 pg MSO相似。在電點燃過程中低頻率電刺激海馬CA3區(qū)可抑制4級時DG區(qū)GS的表達上調(diào)。此外，在戊四唑(pentylenetetrazole，PTZ)點燃癲癇模型也發(fā)現(xiàn)，皮層GS表達和活性的增強。這些結(jié)果一致提示，短暫的GS表達