Carnosine對大鼠杏仁核點燃癲癇發(fā)作以及結(jié)節(jié)乳頭核在癲癇后保護中的作用.pdf

1、癲癇是一種嚴(yán)重的慢性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，其特征為反復(fù)發(fā)作的大腦神經(jīng)元異常放電，導(dǎo)致暫時性大腦功能失調(diào)，臨床表現(xiàn)為運動、感覺、意識、植物神經(jīng)和精神等不同障礙。據(jù)WHO提供的數(shù)字，目前在世界有大約5000萬癲癇患者，我國約有300萬。癲癇的確切發(fā)病機制目前尚未完全闡明。神經(jīng)元高度的興奮性、過度的同步化活動、神經(jīng)元興奮和抑制之間平衡失調(diào)可能是癲癇發(fā)作最根本的原因。目前的癲癇治療主要為藥物治療。應(yīng)用現(xiàn)有抗癲癇藥，對腦部無嚴(yán)重病損的患者，尤其是發(fā)作

2、較少或發(fā)作間歇期腦電圖完全正常者，大約80％病人發(fā)作可得到控制，但仍有約20％的病人屬藥物難治性癲癇患者，現(xiàn)有藥物治療效果較差。而且，長期服用抗癲癇藥物還常常伴隨著精神、神經(jīng)、內(nèi)臟和皮膚系統(tǒng)的不良反應(yīng)。因此，迫切需要開發(fā)新型的安全且有效的抗癲癇藥物。 組胺是一種腦內(nèi)重要的神經(jīng)遞質(zhì)或神經(jīng)調(diào)質(zhì)，與睡眠—覺醒周期、食欲、神經(jīng)內(nèi)分泌以及學(xué)習(xí)和記憶等密切相關(guān)。他人和本實驗室的研究都已顯示，腦內(nèi)組胺與癲癇存在著密切聯(lián)系，可能參與癲癇發(fā)作敏感

3、性的調(diào)節(jié)。本實驗組最近的研究還進(jìn)一步證明增加腦內(nèi)組胺含量(腹腔內(nèi)注射組氨酸，或腦室內(nèi)注射組胺H3受體拮抗劑clobenpropit)能明顯延緩pentylenetetrazol誘導(dǎo)的癲癇形成過程；而組氨酸脫羧酶或組胺H1受體基因敲除小鼠的pentylenetetrazol誘導(dǎo)癲癇形成過程較野生型明顯加快。以上結(jié)果提示腦內(nèi)組胺能神經(jīng)系統(tǒng)具有明顯的癲癇保護作用。此外也暗示組胺類藥物有望成為一類新型的抗癲癇藥物。 本課題在現(xiàn)有腦內(nèi)組胺

4、與癲癇的研究基礎(chǔ)上，首次探討了用組氨酸前體物質(zhì)carnosine(β-丙氨酰-L-組氨酸)替代組胺，對大鼠杏仁核點燃癲癇發(fā)作的作用及其機制，以及腦內(nèi)結(jié)節(jié)乳頭核(腦內(nèi)組胺能神經(jīng)元胞體唯一分布核團)在癲癇發(fā)作后保護機制中的作用，以期從同時研究藥物作用機理和體內(nèi)自身生理反應(yīng)兩個方面，更深入地闡明腦內(nèi)組胺能神經(jīng)系統(tǒng)與癲癇的關(guān)系。我們的研究發(fā)現(xiàn)：(1)carnosine可調(diào)節(jié)腦內(nèi)組胺能神經(jīng)系統(tǒng)功能，并通過兩條不同(直接和間接)的途徑激活腦內(nèi)組胺H

5、1受體，從而顯著抑制大鼠杏仁核點燃癲癇發(fā)作；(2)毀損雙側(cè)結(jié)節(jié)乳頭核E2區(qū)可有效減弱大鼠間歇性最大電休克誘發(fā)的癲癇后保護作用，且機制與毀損引起的腦內(nèi)組胺能神經(jīng)功能下降相關(guān)，另外，腦內(nèi)抑制性的GABA和甘氨酸能神經(jīng)系統(tǒng)可能也參與毀損結(jié)節(jié)乳頭核E2區(qū)對癲癇后保護的削弱作用。這些結(jié)果進(jìn)一步提示carnosine可能是腦內(nèi)一種內(nèi)源性的抗癲癇物質(zhì)，并且將來有可能成為一種用于臨床癲癇治療的新藥；腦內(nèi)結(jié)節(jié)乳頭核(組胺能神經(jīng)系統(tǒng))參與調(diào)節(jié)大鼠癲癇后保護

6、作用，并可能與人類癲癇發(fā)作后不應(yīng)期的產(chǎn)生密切相關(guān)?？傊?，本研究進(jìn)一步充實和深化了現(xiàn)有的關(guān)于腦內(nèi)組胺與癲癇關(guān)系的研究，并為今后組胺類抗癲癇藥物的開發(fā)尤其是carnosine的臨床應(yīng)用提供必要的理論基礎(chǔ)。 1、Carnosine對大鼠杏仁核點燃癲癇發(fā)作的作用 目的：研究carnosine對大鼠杏仁核電點燃癲癇發(fā)作的作用。方法：大鼠杏仁核電點燃，每天1次，直至連續(xù)5次或以上大發(fā)作。腹腔內(nèi)注射carnosine(200，500，

7、1000，1500mg/kg，i.p.)，觀察對大鼠杏仁核點燃癲癇發(fā)作的作用。記錄大鼠癲癇發(fā)作級別、后放電持續(xù)時間、大發(fā)作潛時以及持續(xù)時間。利用高效液相色譜儀測定腦內(nèi)化學(xué)物質(zhì)(carnosine，組氨酸，組胺，谷氨酸，GABA)含量。結(jié)果：腹腔內(nèi)注射carnosine(500，1000，1500mg/kg，i.p.)能夠顯著性抑制大鼠杏仁核點燃癲癇發(fā)作的級別、后放電和大發(fā)作持續(xù)時間，以及延長大發(fā)作潛時。并且carnosine的保護作用呈

8、劑量依賴性和時間相關(guān)性。Carnosine的保護作用可被組胺H1受體拮抗劑pyrilamine(2，5mg/kg，i.p.)和diphenhydramine(5，10mg/kg，i.p.)所逆轉(zhuǎn)，但不被組胺H2受體拮抗劑zolantidine(10mg/kg)抑制。Carnosine還可明顯升高大鼠下丘腦、丘腦、海馬、杏仁核和皮層的carnosine和組氨酸含量，以及海馬和杏仁核的histamine含量。腦室內(nèi)注射組氨酸脫羧酶的選擇性和

9、不可逆性抑制劑α-fluoromethylhistidine(50μg，i.c.v.)僅部分性逆轉(zhuǎn)carnosine對大鼠杏仁核點燃癲癇發(fā)作的保護作用。此外，carnosine可顯著降低海馬和杏仁核的谷氨酸含量。結(jié)論：Carnosine可抑制大鼠杏仁核點燃癲癇發(fā)作，并且其作用機制可能包括直接和間接兩條途徑：1)直接激活腦內(nèi)組胺H1受體；2)在腦內(nèi)先代謝轉(zhuǎn)化為組胺，后激活腦內(nèi)組胺H1受體發(fā)揮抗癲癇作用。本試驗提示carnosine可能是一

10、種腦內(nèi)內(nèi)源性的抗癲癇物質(zhì)，并且有可能在將來成為一種新的臨床抗癲癇藥物。 2、結(jié)節(jié)乳頭核在大鼠的癲癇后保護中的作用 目的：研究結(jié)節(jié)乳頭核(tuberomammillarynucleus，TM)在大鼠的癲癇后保護中的作用，探討組胺能神經(jīng)在癲癇后保護現(xiàn)象中的機制。方法：大鼠分毀損組和假手術(shù)組。毀損組大鼠接受雙側(cè)TME2區(qū)電毀損，假手術(shù)組除不通電外，其他操作同毀損組。采用間歇經(jīng)耳最大電休克(MES)誘發(fā)大鼠癲癇發(fā)作，間隔10分鐘

11、，連續(xù)6次，記錄發(fā)作級別，前后肢強直時間。高效液相色譜儀測定腦內(nèi)化學(xué)物質(zhì)含量變化。結(jié)果：間歇性MES引起假手術(shù)組大鼠出現(xiàn)明顯的癲癇后保護作用，即發(fā)作級別和前后肢強直時間隨發(fā)作次數(shù)逐漸減小。與假手術(shù)組大鼠相比，毀損組大鼠的癲癇后保護作用顯著性減弱。另外腦室內(nèi)注射組氨酸脫羧酶的選擇性和不可逆性抑制劑α-fluoromethylhistidine(100μg，i.c.v.)可充分模擬TM毀損對癲癇后保護的抑制作用。生化結(jié)果顯示雙側(cè)TME2區(qū)毀

12、損可導(dǎo)致大鼠皮層、海馬、腦干和下丘腦的組胺含量顯著性下降，但對谷氨酸和GABA含量無作用。此外，間歇性MES也導(dǎo)致毀損組和假手術(shù)組大鼠皮層、腦干、海馬和下丘腦組胺含量的下降。結(jié)論：部分性毀損TM可顯著削弱大鼠間歇性MES誘導(dǎo)的癲癇后保護作用，其機制可能與TM毀損引起的腦內(nèi)組胺能功能下降有關(guān)。同時，本試驗也提示，TM在間歇性MES過程中可能是一個起抑制性作用的核團，并參與調(diào)節(jié)癲癇后保護作用的產(chǎn)生。 Effectsofcarnosi