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癫痫是神经系统常见的临床综合征,慢性、突发性和反复刻板发作为其主要临床特点。尽管治疗学在不断发展,但有30%患者的发作不能控制,其中大部分是颞叶癫痫患者。由于颞叶组织、海马结构与记忆形成、情感反应之间密切的关系,使得这部分患者出现不同程度的认知、情感以及其它高级神经功能的损害,严重影响患者的生活质量。癫痫所致海马损害的病理学基础是神经元的脱失、炎症因子活化和胶质细胞增生。后者又使脑组织的癫痫阈值降低,进一步加重病情,从而形成癫痫发作和海马损害之间的恶性循环。Minocycline是四环素类广谱抗生素,除了抗感染作用以外,还具有较强的抗炎症和神经元保护作用。在过去数年里被先后运用于多种神经系统变性病的治疗,效果肯定。但是它对癫痫急性刺激所致的神经元损害和炎症激活是否有效尚未研究。我们拟通过杏仁核注射KA的大鼠边缘叶发作模型观察Minocycline的保护作用,并对相应机制进行初步探讨。第一部分Minocycline对边缘叶癫痫发作所致的海马神经元脱失的保护作用采用立体定向技术向大鼠右侧杏仁核注射红藻氨酸(Kainic Acid,KA)建立边缘叶癫痫发作模型,发作40min后腹腔注射30mg/kg安定终止发作。将成模动物随机分为Minocycline治疗组(Minocycline Treated Group,MT组)和非治疗组(Kainic Acid Group,KA组),并以生理盐水杏仁核注射作为假手术对照组(Saline Control Group。SC组)。KA组和MT组大鼠处死时间点为癫痫终止后的2h、4h、8h、24h、48h和7d,(各时间点动物数n=6)。SC组处死时间点为4、24、48h和7d(各时间点动物数n=6)。通过Cresyl Violet染色,观察不同时间点海马神经元脱失情况。结果显示,MT组和KA组海马神经元脱失情况在前三个时间点差异不大,从24h起差别逐渐明显。7d时KA组右侧海马CA3区神经元的脱失率为90.28%,MT组为48.55%,而且最后两个时间点,KA组个别大鼠还观察到对侧海马CA3区和同侧CA1区的神经元脱失,而MT组损害局限于同侧CA3区。结论:Minocycline可以减少癫痫发作后海马神经元的脱失。它对快速出现的神经元丢失保护作用并不明显,但对缓慢启动的神经元丢失具有较强保护作用。第二部分Minocycline对边缘叶癫痫启动的神经元凋亡通路的影响为验证Minocycline是否具有抗神经元凋亡的作用,首先运用TUNEL染色法观察KA组和MT组阳性细胞的数量和分布有无差异。然后通过免疫组织化学的方法对线粒体凋亡通路上两个重要的抗凋亡因子——Bcl-2和Bcl-xl进行定位检测,并进行组间比较。最后通过免疫印迹法定量的分析抗凋亡因子Bcl-2和Bcl-xl水平变化和凋亡通路激活程度(17kD caspase-3裂解片段水平变化)之间的关系,以探讨Minocycline抗凋亡的可能机制。结果显示,KA组和MT组均存在TUNEL阳性细胞。MT组阳性细胞局限分布于CA3-A亚区,而KA组阳性细胞弥散分布于整个CA3区。24h、48h两个时间点MT组阳性细胞数分别比KA组减少54.79%和55.67%。免疫组化染色显示Minocycline干预后CA3区大锥体细胞胞浆内Bcl-2含量增加,Bcl-xl变化不明显。免疫印迹结果示:MT组caspase-3裂解片段水平明显低于KA组(P<0.05),接近SC组。Bcl-2在癫痫发作终止后2h表达水平开始上调,24h达高峰并持续超过72h。Bcl-xl水平变化不明显,仅在MT组癫痫发作终止后48h有轻微上扬。上述结果表明:Minocycline的确通过抗凋亡作用减少癫痫发作所致的海马神经元损伤。它能减少了caspase-3的裂解,抑制癫痫急性刺激所致的线粒体凋亡通路的激活。这一作用可能与抗凋亡因子Bcl-2水平上调有关。提示Bcl-2是在癫痫发作后减少神经元脱失的治疗靶点。第三部分Minocycline对癫痫发作后海马炎症反应的影响癫痫发作可以激活海马炎症反应,使炎症因子水平增高,胶质细胞增生活化。活化增生的炎症细胞和炎症因子又可加重癫痫的病情。本部分通过边缘叶大鼠癫痫模型,探讨Minocycline对癫痫引起的炎症反应是否具有保护作用。使用免疫组化的方法检测新型胶质细胞和小胶质细胞,并观察其活化和分布情况。用ELISA法检测炎症因子IL-1β和TNF-α浓度变化。结果显示,癫痫发作能迅速激活星型胶质细胞。发作终止后2h即可在双侧海马看到肥大、深染、呈阿米巴样的星型胶质细胞,KA组和MT组之间没有明显差别。小胶质细胞的增生最早在癫痫终止后8h被观察到。MT组增生情况较KA组轻。ELISA结果示:癫痫发作可以显著升高IL-1β和TNF-α的浓度。24h KA组IL-1β浓度是对照组的3.43倍(P<0.003),而MT组仅增加了60%。TNF-α浓度变化出现更早且更加明显。KA组4h时TNF-α的浓度是对照组的15.2倍,24h时为57.93倍。与MT组比较有显著的统计学差异(P<0.003)。结论:Minocycline可以有效的抑制小胶质细胞的活化和两种炎症因子(IL-1β和TNF-α)的升高。对星型胶质细胞的活化影响不大。它对炎症因子的抑制作用可能与抑制小胶质细胞活化有关。