伽瑪?shù)墩丈渲委熦堖\動區(qū)癲癇作用機制研究.pdf

1、癲癇是由各種原因引起的腦細(xì)胞群異常放電所致的發(fā)作性、暫時性的腦功能障礙綜合征。我科總結(jié)近年來伽瑪?shù)吨委煹?1例中央?yún)^(qū)癲癇，在取得較高總有效率(91％)的同時，也發(fā)現(xiàn)了2例患者出現(xiàn)并發(fā)癥（較頑固的放射性水腫）。若要提高伽馬刀治療有效率，第一在于精確而完善的術(shù)前評估；第二在于放射劑量的把握?；诖朔N考慮，設(shè)計了后幾部分的基礎(chǔ)實驗，擬通過制作運動區(qū)癲癇動物模型，應(yīng)用伽瑪?shù)兜蛣┝考案邉┝拷M對比照射對運動區(qū)癲癇進(jìn)行治療，并檢測相關(guān)生物學(xué)指標(biāo)，旨在

2、探索伽瑪?shù)吨委熯\動區(qū)癲癇的機制及最佳治療劑量。
　　 目前認(rèn)為，伽馬刀治療運動區(qū)癲癇與多種因素有關(guān)，如細(xì)胞凋亡、興奮性氨基酸及抑制性氨基酸的失衡、氧自由基、離子通道等有關(guān)，本實驗通過研究貓運動區(qū)癲癇模型建立后，對比伽馬刀照射前后光電鏡表現(xiàn)、凋亡指標(biāo)、SOD、MDA、γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸(Glu)、NMDA受體亞基R1、R2A、R2B等變化，以探討運動區(qū)癲癇的生物學(xué)機制及伽瑪?shù)墩丈涞母深A(yù)作用。第一部分伽瑪?shù)吨委熤醒雲(yún)^(qū)癲

3、癇療效分析目的：分析伽瑪?shù)吨委熤醒雲(yún)^(qū)癲癇療效。
　　 方法：選河北省人民醫(yī)院功能神經(jīng)外科自2002年10月至2008年12月行術(shù)前評估（臨床癥狀特征、視頻腦電圖VEEG、MRI、腦磁圖MEG、SPECT/PET，考慮運動功能區(qū)癲癇者，加做運動功能區(qū)定位）至少有四項符合，確診為隱源性中央?yún)^(qū)癲癇患者癲癇的患者共11例，確定癲癇灶部位，行伽瑪?shù)吨委?，并行術(shù)前術(shù)后心理狀態(tài)及智力評估。周邊劑量12-14GY/50％。
　　 結(jié)果：

4、按國際癲癇學(xué)會外科手術(shù)療效分類法：Ⅰ級5例，Ⅱ級5例，Ⅲ級1例。Ⅰ～Ⅱ級為治愈及有效，總有效率91％；12Gy組Ⅰ級率最高，為75％，14Gy并發(fā)癥發(fā)生率最高，為66.7％?；颊哔が?shù)吨委熐帮@示與正常人常模比較存在不良心理狀態(tài)(P＜0.01)，經(jīng)伽瑪?shù)吨委熀?個月，心理狀態(tài)得到不同程度的緩解，在人際關(guān)系、抑郁、焦慮、敵對以及恐怖等方面得到明顯改善(P＜0.05)，智力也得到明顯改善(P＜0.05)。全部患者復(fù)查頭部CT或MRI，未見異常

5、反應(yīng)出現(xiàn)?？拱d癇藥血藥濃度控制在正常范圍以內(nèi)。
　　 結(jié)論：伽瑪?shù)吨委熆奢^滿意控制運動功能區(qū)癲癇發(fā)作，安全、損傷??；可以改善癲癇患者心理狀態(tài)及智力水平；治療的關(guān)鍵在于術(shù)前評估及及放射劑量把握，低劑量伽瑪?shù)吨委熜Ч^好，12Gy劑量治療效果更好。
　　 第二部分貓運動區(qū)癲癇模型伽瑪?shù)墩丈淝昂竽X電圖及光電鏡變化
　　 目的：成功建立貓運動區(qū)癲癇模型，對比不同劑量的伽瑪?shù)墩丈淝昂蟛煌瑫r間點貓額葉運動區(qū)致癇灶的形態(tài)學(xué)及腦

6、電圖變化。
　　 方法：選用健康家貓36只，雄性，體重2500～3500g。分為正常對照組（6只）、癲癇模型非照射組（6只）、伽瑪?shù)?2Gy照射組（12只）和伽瑪?shù)?4Gy照射組（12只）；各組動物用3％戊巴比妥鈉麻醉后開顱在左側(cè)大腦額葉運動區(qū)注入8％氫氧化鋁乳劑100ul或生理鹽水100ul。術(shù)后每天用視頻監(jiān)測系統(tǒng)記錄貓的行為學(xué)變化，即生活習(xí)慣、進(jìn)食、有無抽搐發(fā)作及發(fā)作持續(xù)時間；致癇成功后第8周行伽馬刀照射，觀察時間點為致癇后

7、2周、4周、8周、16周（即伽瑪?shù)墩丈浜?周）及32周（即伽瑪?shù)墩丈浜?6周）共五個時間點。每一組每一個時間點選取1或2只健康家貓，正常對照組及癲癇模型非照射組動物不進(jìn)行伽瑪?shù)墩丈?，另兩組動物分別給予不同劑量伽瑪?shù)墩丈?，于上述不同時間點用MS4000U電生理監(jiān)測儀描記實驗動物致癇區(qū)皮層腦電圖觀察并記錄腦電圖的變化，處死后，取標(biāo)本通過光學(xué)顯微鏡及透射電子顯微鏡觀察組織形態(tài)學(xué)改變。
　　 超微病理結(jié)果：正常對照組貓的腦組織未見明顯異

8、常。致癇模型組造模后4周、8周癲癇貓皮質(zhì)主要表現(xiàn)為變性。8周后細(xì)胞普遍呈壞死狀態(tài)：主要細(xì)胞器溶解；膠質(zhì)細(xì)胞肥大、增生；神經(jīng)纖維細(xì)胞體和樹突上的對稱型突觸小泡減少。伽馬刀照射組8周前表現(xiàn)同前，8周后表現(xiàn)為細(xì)胞變性壞死程度較致癇模型組為輕，大多細(xì)胞呈凋亡狀態(tài)，但高劑量照射組壞死程度較低劑量為重。
　　 結(jié)論：氫氧化鋁致貓運動區(qū)癲癇模型制作成功。伽馬刀照射可有效抑制癇性放電，伽馬刀治療癲癇有效。氫氧化鋁致貓運動區(qū)癲癇模型病理基礎(chǔ)為神經(jīng)

9、元缺失；金屬沉積灶周圍膠質(zhì)細(xì)胞肥大、增生；神經(jīng)環(huán)路重建；細(xì)胞體和樹突上的對稱型突觸小泡減少。24Gy組細(xì)胞損傷程度較12Gy組為重，12Gy伽馬刀照射劑量為最佳。
　　 第三部分貓運動區(qū)癲癇模型伽瑪?shù)墩丈淝昂蟮蛲鲋笜?biāo)及SOD、MDA變化
　　 目的：對比不同劑量的伽瑪?shù)墩丈淝昂蟛煌瑫r間點貓額葉運動區(qū)致癇灶的細(xì)胞凋亡、bcl-2蛋白的表達(dá)情況及SOD、MDA的變化，探討細(xì)胞凋亡、bcl-2蛋白的表達(dá)情況及SOD、MDA與伽

10、瑪?shù)墩丈渲委熯\動功能區(qū)癲癇機制的關(guān)系。
　　 方法：在各個觀察時間點，即致癇后2周、4周、8周、16周（即伽瑪?shù)墩丈浜?周）及32周（即伽瑪?shù)墩丈浜?6周）六個時間點，每一只貓進(jìn)行完第一部分的處理后，取標(biāo)本制成石蠟切片，然后，用免疫組化的方法檢測bcl-2蛋白，用原位末端標(biāo)記法(TUNEL法)檢測腦細(xì)胞凋亡，同時取致癇區(qū)腦組織通過分光光度計測量SOD、MDA的變化情況。所有的數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s），用SAS統(tǒng)計軟件進(jìn)行

11、分析比較，以P＜0.05為差異有顯著性。
　　 結(jié)果：致癇模型組SOD含量為153.45±21.52U/mgprot，低劑量伽馬刀照射組SOD含量為172.45±17.62U/mgprot，高劑量伽馬刀照射組SOD含量為170.62±15.37U/mgprot，正常對照組SOD含量為182.01±27.49U/mgprot；氫氧化鋁模型組MDA含量為0.5791±0.1366umol/gprot，低劑量伽馬刀照射組MDA含量為0

12、.3106±0.0546umol/gprot，高劑量伽馬刀照射組MDA含量為0.3076±0.0342umol/gprot，正常對照組MDA含量為0.2596±0.0628umol/gprot。
　　 結(jié)論：致癇模型組致癇區(qū)腦組織氧化和抗氧化系統(tǒng)平衡失調(diào)，產(chǎn)生過量的氧自由基，講一部損傷腦組織，而清除氧自由基的SOD由于過量消耗而減少，加重了細(xì)胞變性、壞死，導(dǎo)致神經(jīng)元的缺失及神經(jīng)元異常放電，促進(jìn)癲癇發(fā)作。而伽馬刀照射重新建立腦組織

13、氧化和抗氧化系統(tǒng)平衡，減少氧自由基生成，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞，抑制癲癇發(fā)作。
　　 促進(jìn)致癇區(qū)異常放電神經(jīng)元凋亡是伽馬刀治療癲癇機制之一。同時高劑量伽馬刀照射造成的細(xì)胞凋亡大于低劑量伽馬刀照射，有可能造成神經(jīng)元缺失而降低治療效果。故12Gy照射量為最佳。
　　 第四部分貓運動區(qū)癲癇模型伽瑪?shù)墩丈淝昂螃?氨基丁酸(GABA)和谷氨酸(Glu)變化
　　 目的：對比不同劑量的伽瑪?shù)墩丈淝昂蟛煌瑫r間點貓額葉運動區(qū)致癇灶的γ-氨

14、基丁酸(GABA)和谷氨酸(Glu)的變化，探討γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸(Glu)與伽瑪?shù)墩丈渲委熯\動功能區(qū)癲癇機制的關(guān)系。
　　 方法：在各個觀察時間點，即致癇后2周、4周、8周、16周（即伽瑪?shù)墩丈浜?周）及32周（即伽瑪?shù)墩丈浜?6周）五個時間點，每一只貓進(jìn)行完前兩部分的處理后，取標(biāo)本勻漿離心后上清液置于-80℃冷凍保存待測，待標(biāo)本收集齊全后，用高效液相色譜法檢測腦組織γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸(Glu)的變

15、化情況。所有的數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s），用SAS統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析比較，以P＜0.01為差異有顯著性。
　　 結(jié)果：在同一時間點，致癇模型組較正常對照組Glu升高，GABA降低；伽馬刀照射組較致癇模型組Glu降低，GABA明顯升高，低高劑量組間差異不大；但伽馬刀照射組較正常對照組Glu仍稍高，GABA明顯高于正常對照組。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析，致癇模型組與正常對照組、伽馬刀照射組與致癇模型組差異有顯著性（P＜0.01）。每一個伽瑪?shù)?/p>

16、照射組在照射后不同時間點氨基酸的動態(tài)表達(dá)差異不大。
　　 結(jié)論：興奮性氨基酸Glu升高、抑制性氨基酸GABA降低導(dǎo)致的興奮性氨基酸與抑制性氨基酸的失衡是癲癇發(fā)作機制之一；伽馬刀照射則降低興奮性氨基酸Glu，升高抑制性氨基酸GABA，從而建立興奮性氨基酸與抑制性氨基酸新的平衡，進(jìn)而抑制癲癇發(fā)作。
　　 第五部分貓運動區(qū)癲癇模型伽瑪?shù)墩丈淝昂驨MDA受體亞基R1、R2A、R2B變化
　　 目的：對比不同劑量的伽瑪?shù)墩?/p>

17、射前后不同時間點貓額葉運動區(qū)致癇灶的NMDA受體亞基R1、R2A、R2B的變化，探討NMDA受體亞基R1、R2A、R2B與伽瑪?shù)墩丈渲委熯\動功能區(qū)癲癇機制的關(guān)系。
　　 方法：在各個觀察時間點，即致癇后2周、4周、8周、16周（即伽瑪?shù)墩丈浜?周）及32周（即伽瑪?shù)墩丈浜?6周）五個時間點，每一只貓進(jìn)行完前三部分的處理后，取標(biāo)本制成石蠟切片，然后，用免疫組化的方法檢測NMDA受體亞基R1、R2A、R2B的變化，所有的數(shù)據(jù)均采用均

18、數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s），用SAS統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析比較，以P＜0.01為差異有顯著性。
　　 結(jié)果：在同一時間點，致癇模型組較正常對照組NMDAR表達(dá)升高；伽馬刀照射組較致癇模型組NMDAR表達(dá)降低，低高劑量組間差異不大；但伽馬刀照射組較正常對照組NMDAR表達(dá)仍稍高。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析，致癇模型組與正常對照組、伽馬刀照射組與致癇模型組差異有顯著性(P＜0.01)。每一個伽瑪?shù)墩丈浣M在照射后不同時間點氨基酸的動態(tài)表達(dá)差異不大。