Carnosine對小鼠戊四唑癲癇及杏仁核快速電點燃癲癇的保護作用.pdf

1、癲癇是一種嚴重的慢性中樞神經(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,目前在世界有約5000萬癲癇患者,我國約有800萬.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.目前癲癇治療主要為藥物治療.現(xiàn)有抗癲癇藥對腦部無嚴重病損的患者,尤其是發(fā)作較少或發(fā)作

2、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,藥物治療效果較差.而且,長期服用抗癲癇藥物如苯妥因鈉、卡馬西平、丙戊酸鈉等還常常伴隨著精神、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或者抗癲癇輔助用藥. 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),與睡眠一覺醒周期、食欲、神經(jīng)內(nèi)分泌以及學(xué)習(xí)和記憶等密切相關(guān).已有的研究顯示,腦內(nèi)組胺與癲癇存在著密切聯(lián)系,可能參

3、與癲癇發(fā)作敏感性的調(diào)節(jié).本實驗組最近的研究發(fā)現(xiàn)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)能明顯延緩戊四唑誘導(dǎo)的癲癇形成過程;組氨酸脫羧酶或組胺H<,1>受體基因敲除小鼠的戊四唑誘導(dǎo)癲癇形成過程較野生型明顯加快.而且內(nèi)源性組胺參與調(diào)節(jié)癲癇發(fā)作的后保護作用過程.以上結(jié)果均提示腦內(nèi)組胺是一種內(nèi)源性的抗癲癇物質(zhì),因此組胺能神經(jīng)系統(tǒng)的相關(guān)藥物有望成為新的抗癲癇藥物或抗癲癇輔助藥物. Camo

4、sine(β-丙氨酰-L-組氨酸)是一種天然二肌肽,是體內(nèi)組氨酸的重要來源,并可進一步代謝轉(zhuǎn)化為組胺,carnosine可以從外周進入血腦屏障,同時還具有酸堿緩沖、抗氧化、抗衰老、金屬鰲合等作用,本實驗組最近的實驗發(fā)現(xiàn)carnosine腹腔內(nèi)注射可以升高杏仁核的camosine、組氨酸和組胺含量,顯著抑制大鼠杏仁核電點燃癲癇的發(fā)作,并且其保護機制可能涉及兩條不同的(直接和間接)通路:一是直接激活腦內(nèi)組胺H<,1>受體并引起類似于組胺的反

5、應(yīng);二是在腦內(nèi)代謝轉(zhuǎn)變?yōu)榻M胺后再間接激活腦內(nèi)組胺H<,1>受體.在此基礎(chǔ)上,本課題進一步觀察了組氨酸前體物質(zhì)camosine在組氨酸脫羧酶基因敲除及其相應(yīng)野生型小鼠中對戊四唑癲癇的作用,還探討了camosine在小鼠杏仁核快速電點燃癲癇模型中的作用.以期通過兩種不同的癲癇模型,深入闡明carnosine對癲癇的保護作用.我們的研究發(fā)現(xiàn),camosine可抑制小鼠戊四唑癲癇的發(fā)作過程,其作用機制是通過腦內(nèi)camosine-histidin

6、e-histamine這條代謝途徑完成的.Carnosine也可以抑制小鼠杏仁核快速電點燃模型的發(fā)作級別并且增強其發(fā)作后保護作用.結(jié)果表明,camosine和組胺一樣,是腦內(nèi)一種重要的內(nèi)源性抗癲癇物質(zhì),并可能與人類癲癇發(fā)作后保護作用密切相關(guān).因而,carnosine很有可能在將來可以作為臨床治療癲癇的輔助藥物.總之,本研究進一步充實和深化了現(xiàn)有關(guān)于carnosine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camosine的

7、臨床應(yīng)用提供必要的理論與實驗基礎(chǔ). 一、rnosine通過組胺能機制對小鼠戊四唑癲癇的保護作用 目的:研究camosine對小鼠戊四唑癲癇發(fā)作的作用,并探討其可能機制. 方法:組氨酸脫羧酶基因敲除及相應(yīng)野生型小鼠腹腔內(nèi)注射不同劑量camosine,觀察對小鼠急性戊四唑癲癇發(fā)作行為及皮層電活動的影響. 結(jié)果:Carnosine能夠顯著抑制野生型小鼠癲癇發(fā)作的級別、延長肌陣攣發(fā)作潛時、升高肌陣攣發(fā)作和強直閾值

8、,而且保護作用呈劑量依賴性和時間相關(guān)性.而在基因敲除型小鼠中carnosine沒有明顯的保護作用.我們還發(fā)現(xiàn),在野生型小鼠腹腔內(nèi)注射組氨酸脫羧酶不可逆性抑制劑α-fluoromethylhistidine(10 mg/kg和20 mg/kg,i.p.),可完全逆轉(zhuǎn)carnosine對小鼠戊四唑癲癇發(fā)作的保護作用.此外,carnosine還可顯著降低野生型小鼠的皮層電活動. 結(jié)論:Carnosine可抑制小鼠戊四唑癲癇的發(fā)作過程,

9、其作用機制是通過腦內(nèi)carnosine-histidine-histamine這條代謝途徑完成的.本實驗也提示camosine可能是腦內(nèi)內(nèi)源性的抗癲癇物質(zhì),并且有望成為一種新型的臨床抗癲癇藥物或抗癲癇輔助藥物. 二、Carnosine對小鼠杏仁核快速電點燃癲癇的作用 目的:研究carnosine對小鼠杏仁核快速電點燃癲癇的作用. 方法:小鼠杏仁核快速電點燃,刺激40次,間隔5 min,腹腔內(nèi)注射500 mg/kg