GABA遞質(zhì)系統(tǒng)和BDNF-TrkB通路下調(diào)及cofilin rod形成在癲癇發(fā)作中的作用機(jī)制研究.pdf

1、癲癇(epilepsy)是最常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一，其年發(fā)病率約為35/10萬，患病率約0.5％。全世界癲癇患者總數(shù)達(dá)3000萬人，其中大約有四分之一以上的病人在進(jìn)行藥物治療后不能有效控制其發(fā)作，稱為難治性癲癇。癲癇的發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜，通常認(rèn)為是中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮與抑制間的不平衡導(dǎo)致癲癇發(fā)作，其主要與離子通道、神經(jīng)遞質(zhì)及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的改變有關(guān);但癲癇的發(fā)病機(jī)制至今仍然未能完全闡明。GABA遞質(zhì)系統(tǒng)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)，介

2、導(dǎo)抑制性突觸傳遞作用防止腦內(nèi)神經(jīng)元過度興奮。GABA遞質(zhì)系統(tǒng)功能下降會造成神經(jīng)元異常興奮造成癲癇發(fā)生;癲癇發(fā)作后，神經(jīng)元異常興奮后造成腦內(nèi)大量小膠質(zhì)細(xì)胞的激活和增生，小膠質(zhì)細(xì)胞會分泌BDNF保護(hù)神經(jīng)元免受損傷。BDNF及其受體TrkB對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的多種類型神經(jīng)元的生長、發(fā)育、分化、維護(hù)和再生都具有顯著作用。CTZ可以通過抑制AMPA受體的去敏化作用同時(shí)抑制GABA的神經(jīng)傳遞兩種機(jī)制引起神經(jīng)元過度興奮造成癲癇發(fā)作，是一種較強(qiáng)的致癇劑;但

3、CTZ對清醒、自由活動動物的行為學(xué)、腦電的影響還不清楚。本論文中我們通過側(cè)腦室注射CTZ建立了一種新型的癲癇動物模型，并對CTZ雙機(jī)制癲癇模型慢性期行為學(xué)和EEG改變、GABA遞質(zhì)系統(tǒng)和BDNF-TrkB通路的變化做詳細(xì)闡述;利用KA癲癇模型，對于癲癇發(fā)作后不同時(shí)間階段小膠質(zhì)細(xì)胞和凋亡細(xì)胞在腦內(nèi)的激活及區(qū)域性分布進(jìn)行觀察，并首次報(bào)道癲癇發(fā)生后腦內(nèi)cofilin聚集物的產(chǎn)生。
　　本論文第一部分內(nèi)容對CTZ誘發(fā)新型癲癇動物模型的建立

4、、CTZ癲癇動物模型慢性期的癲癇發(fā)作情況進(jìn)行了長達(dá)6個(gè)月的觀察和研究，并通過免疫組織化學(xué)染色方法檢測了腦內(nèi)GAD、GAT-1、GABAA受體δ亞單位以及BDNF和TrkB的表達(dá)情況，結(jié)果顯示:1）CTZ劑量依賴性地誘發(fā)癲癇行為發(fā)作和癲癇樣腦電發(fā)放，成功建立一種新型的癲癇動物模型;2) CTZ癲癇動物模型在慢性期會出現(xiàn)自發(fā)性癲癇發(fā)作;3）CTZ癲癇動物模型慢性期海馬內(nèi)GABA能神經(jīng)元功能下降;4）CTZ癲癇動物模型慢性期海馬內(nèi)GAT-1表

5、達(dá)下降;5)CTZ癲癇動物模型慢性期海馬內(nèi)GABAA受體δ亞單位表達(dá)減少;6）BDNF-TrkB通路在CTZ癲癇動物模型慢性期明顯下調(diào);7）扣帶回皮層在癲癇發(fā)作后也有損傷。
　　本論文第二部分內(nèi)容采用免疫熒光染色方法和Tune1凋亡染色，對KA誘發(fā)癲癇發(fā)作后24h、7d、14d和28d腦內(nèi)cofilin的表達(dá)、小膠質(zhì)細(xì)胞激活和增生以及對神經(jīng)元的存活的影響進(jìn)行了研究和探討。本論文研究發(fā)現(xiàn):1）KA誘發(fā)7d、14d和28d的cofil

6、in聚集物形成cofilin rod，cofilin rod的分布隨著癲癇發(fā)作的進(jìn)程也有區(qū)域性改變;2）cofilin rod周圍出現(xiàn)大量小膠質(zhì)細(xì)胞激活，7d時(shí)小膠質(zhì)細(xì)胞的激活數(shù)目達(dá)到最多;14d、28d一直維持在較高水平;3）KA誘發(fā)癲癇發(fā)作24h后腦內(nèi)大部分區(qū)域已經(jīng)出現(xiàn)神經(jīng)元的凋亡，神經(jīng)元的凋亡一直持續(xù)到28d;4）在KA誘發(fā)癲癇發(fā)作后7d，海馬各區(qū)和杏仁核內(nèi)也有大量的膠質(zhì)細(xì)胞出現(xiàn)凋亡。
　　本論文闡明了側(cè)腦室注射CTZ可以成

7、功建立一種新型的癲癇動物模型，CTZ癲癇動物模型慢性期癲癇發(fā)作情況，發(fā)現(xiàn)腦內(nèi)GABA遞質(zhì)系統(tǒng)和BDNF-TrkB通路在慢性癲癇發(fā)作后有均有明顯的改變;發(fā)現(xiàn)癲癇發(fā)作后不同時(shí)間階段腦內(nèi)cofilin聚集物的形成，癲癇發(fā)作后大量小膠質(zhì)的激活、增生修復(fù)受損的神經(jīng)元。本論文實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明GABA遞質(zhì)系統(tǒng)、BDNF-TrkB通路、cofilin聚集和小膠質(zhì)細(xì)胞的激活對癲癇的發(fā)生發(fā)展均有重要作用，對于進(jìn)一步闡明癲癇發(fā)病機(jī)制、篩選新的治療藥物提供新的靶點(diǎn)