癲癎對(duì)睡眠結(jié)構(gòu)、血中褪黑素及5-羥色胺水平的影響.pdf

1、目的：癲癎(epilepsy,EP)是最常見(jiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)慢性發(fā)作性疾病之一，是由多種原因引起的腦功能障礙綜合征，是腦細(xì)胞群異常超同步化放電而引起的發(fā)作性的、突然的、暫時(shí)的腦功能紊亂。癲癎最顯著的臨床特征是長(zhǎng)期反復(fù)出現(xiàn)的癲癎發(fā)作(epilepticseizures)伴隨不同的臨床和腦電圖(electroencephalogram，EEG)的表現(xiàn)。睡眠對(duì)于癲癎的影響是顯著的，二者之間相互作用、密切相關(guān)。不同的睡眠時(shí)相對(duì)于癲癎發(fā)作間期放電、發(fā)作

2、閾和興奮性有不同的影響。迄今為止研究癲癎的發(fā)病機(jī)理及耐藥機(jī)制主要依靠動(dòng)物模型，研究癲癎與睡眠之間的關(guān)系同樣離不開(kāi)癲癎動(dòng)物模型。海人酸(kainicacid，KA)結(jié)構(gòu)類(lèi)似谷氨酸(glutamate，Glu)，能產(chǎn)生很強(qiáng)的神經(jīng)興奮作用。它與突觸后膜的海人酸受體結(jié)合，產(chǎn)生興奮性突觸后電流，引起動(dòng)物癲癎發(fā)作，即海人酸癲癎模型，是理想的人類(lèi)顳葉癲癎動(dòng)物模型。其主要病理變化為海馬CA3區(qū)神經(jīng)元死亡及苔蘚狀纖維(mossyfiber，MF)發(fā)芽。成

3、功復(fù)制大鼠海人酸模型對(duì)研究癲癎的發(fā)病機(jī)制及與睡眠結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系具有重要的意義。褪黑素(melatonin，MT)為松果體分泌的一種神經(jīng)內(nèi)分泌激素，它不僅具有調(diào)節(jié)生物周期性節(jié)律、調(diào)節(jié)神經(jīng)—內(nèi)分泌—免疫網(wǎng)絡(luò)、鎮(zhèn)靜、催眠等作用，而且在癲癎的發(fā)病機(jī)制中通過(guò)增加GABA的含量、阻斷Glu的神經(jīng)毒性等多種途徑而抑制癲癎的發(fā)作，還通過(guò)對(duì)細(xì)胞膜離子通透性的調(diào)節(jié)、抑制神經(jīng)元凋亡、增加神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的表達(dá)、調(diào)節(jié)細(xì)胞黏附作用而在腦缺血、失眠等多種腦部疾病中具有

4、保護(hù)作用。 方法：1研究對(duì)象：(1)34只雄性健康成年(Sprague-Dawley,SD)大鼠隨機(jī)分為三組：海人酸(kainicacid，KA)組、生理鹽水組(NS)組、正常對(duì)照組。(2)特發(fā)性癲癎患兒30例，腦電圖和臨床病史均支持特發(fā)性癲癎的診斷，神經(jīng)心理和運(yùn)動(dòng)發(fā)育無(wú)異常，神經(jīng)系統(tǒng)檢查正常，CT/MRI正常，未經(jīng)抗癲癎治療者。平均年齡9.5歲；其中男18例，女12例；病程12天至4月，平均2.1月。發(fā)作類(lèi)型：全身強(qiáng)直-陣攣型

5、發(fā)作3例，兒童失神發(fā)作11例，少年失神4例，少年肌陣攣4例，肌陣攣發(fā)作8例。實(shí)驗(yàn)前24h無(wú)癲癎發(fā)作。(3)特發(fā)性癲癎患兒61例，腦電圖和臨床病史均支持特發(fā)性癲癎的診斷，神經(jīng)心理及運(yùn)動(dòng)發(fā)育史正常，神經(jīng)系統(tǒng)檢查正常，頭顱CT/MRI正常，未經(jīng)抗癲癎治療者。其中男31例，女30例，年齡6～13歲，平均年齡9.5歲。特發(fā)性局灶性癲癎(idiopathicfocalepilepsy,IFE)組28例，其中簡(jiǎn)單部分性發(fā)作20例，復(fù)雜部分性發(fā)作8例。

6、特發(fā)性全面性癲癎(idiopathicgeneralizedepilepsy,IGE)組33例，包括兒童失神18例，少年失神14例，少年肌陣攣1例。 2本研究通過(guò)下述四方面探討有關(guān)癲癎與睡眠之間的相互關(guān)系：(1)復(fù)制大鼠海人酸模型，通過(guò)多導(dǎo)睡眠儀監(jiān)測(cè)癲癎發(fā)作大鼠24h腦電圖，觀察其睡眠結(jié)構(gòu)的變化。(2)利用放射免疫法測(cè)定海人酸致癎大鼠血中MT及5-HT水平的變化。(3)采用放射免疫法測(cè)定特發(fā)性癲癎患兒血中MT及5-HT水平的變化

7、，探討癲癎與睡眠之間的相互關(guān)系及其可能的生化機(jī)制。(4)通過(guò)多導(dǎo)睡眠儀監(jiān)測(cè)特發(fā)性癲癎患兒24h睡眠結(jié)構(gòu)，分析各睡眠參數(shù)。 結(jié)果：1海人酸致癎大鼠睡眠結(jié)構(gòu)的變化1.1海人酸致癎大鼠模型的建立結(jié)果顯示：①臨床發(fā)作方面：KA組12只SD大鼠，均有癲癎發(fā)作，致癎成功率100％。多數(shù)于注射KA后約12～30min出現(xiàn)抽搐，平均發(fā)病時(shí)間為18±5min。發(fā)病后1～2h達(dá)高峰，持續(xù)4～6h抽搐緩解。平均發(fā)作時(shí)間為5±1.5h。②病理學(xué)檢查：N

8、S組與正常組的海馬組織病理檢查未見(jiàn)異常，KA組大鼠的兩側(cè)海馬組織病理學(xué)變化主要表現(xiàn)為CA3區(qū)神經(jīng)元變性、壞死和膠質(zhì)細(xì)胞增生，伴苔蘚狀纖維增生，注射側(cè)改變較對(duì)側(cè)明顯。③腦電圖改變：KA組大鼠發(fā)生癎性發(fā)作的同時(shí)，皮層腦電圖(electroencephalogram，EEG)顯示特異性癎性電波的發(fā)放，包括棘波、尖波、棘慢波及尖慢波發(fā)放，注射后6h內(nèi)放電較頻繁，發(fā)作強(qiáng)烈時(shí)可見(jiàn)多棘慢波，以后的24h內(nèi)均有間斷發(fā)放，間隔時(shí)間逐漸延長(zhǎng)。發(fā)作間期EEG

9、顯示為α波、β波及散在θ波。以上結(jié)果顯示：KA組大鼠的行為學(xué)、病理改變和腦電圖均很典型，說(shuō)明動(dòng)物敏感，模型建立成功，并確定了SD大鼠海馬內(nèi)注射KA的合適劑量。結(jié)果顯示：①各睡眠階段占總睡眠時(shí)間百分比：與NS組及正常對(duì)照組比較，KA組REM睡眠期百分比明顯減少(3％±1％，16％±2％與18％±1％，P=0.003)；NREM睡眠的Ⅱ期減少(47％±3％，56％±2％與57±2％，P=0.004)；Ⅳ期明顯減少(0.9％±0.5％，2.4

10、％±0.9％與2.6％±0.8％；P=0.046)；Ⅰ期睡眠增加(15％±2％，11±2％與10±2％；P=0.002)。NS組與對(duì)照組比較，差異無(wú)顯著意義(P＞0.05)。②REM潛伏期：KA組、NS組及對(duì)照組的REM潛伏期分別為：158±30min、116±37min及114±20min。KA組的REM潛伏期較NS組明顯延長(zhǎng)(P＜0.05)；NS組與對(duì)照組的REM潛伏期無(wú)顯著差異(P＞0.05)；③睡眠效率：睡眠效率=(總睡眠時(shí)間/

11、總記錄時(shí)間)×100％。KA組、NS組及對(duì)照組的睡眠效率分別為74％±4％、91％±2％及92％±1％。KA組與NS組比較，有顯著差異(P=0.001)；NS組與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P=0.68)。④總睡眠時(shí)間：KA組、NS組及對(duì)照組的總睡眠時(shí)間分別為360.8±24min、598.93±22min及589.12±23min。KA組睡眠時(shí)間較NS組明顯減少(P＜0.05)；NS組與對(duì)照組總睡眠時(shí)間無(wú)顯著差異(P＞0.05)。以上結(jié)果提示：

12、癲癎大鼠睡眠結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯的變化，主要表現(xiàn)睡眠質(zhì)量及效率的降低，這可以解釋癲癎能夠?qū)е抡J(rèn)知及記憶功能障礙。 2海人酸致癎大鼠血中褪黑素(melatonin，MT)及5－羥色胺(serotonin，5-HT)水平的變化健康成年SD大鼠34只隨機(jī)分為KA組、NS組及健康對(duì)照組，在監(jiān)測(cè)24hEEG后，采集血標(biāo)本，利用放射免疫法(radioimmunoassay,RIA)分別測(cè)定MT及5-HT的水平。結(jié)果顯示：①KA組大鼠血中MT水平較N

13、S組及對(duì)照組明顯下降。②KA組大鼠血中5-HT水平明顯降低。③KA組MT水平與5-HT水平呈直線正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r=0.801，P=0.010。以上結(jié)果提示：MT及5-HT既參與了癲癎的發(fā)病過(guò)程，又與癲癎發(fā)作引起的睡眠結(jié)構(gòu)變化有關(guān)，可能是癲癎發(fā)作后睡眠障礙的生化機(jī)制之一。 3特發(fā)性癲癎患兒血中MT及5-HT水平的變化結(jié)果顯示：特發(fā)性癲癎組患兒血中MT及5-HT水平較健康對(duì)照組明顯降低，P＜0.01，且二者的變化呈直線正相關(guān)關(guān)

14、系，相關(guān)系數(shù)r=0.821,P=0.007。 4兒童特發(fā)性癲癎與睡眠結(jié)構(gòu)的關(guān)系結(jié)果顯示：①睡眠期癎樣放電主要出現(xiàn)于NREM睡眠的Ⅰ、Ⅱ期，NREM睡眠的Ⅲ、Ⅳ期及REM期放電明顯少于NREM睡眠的Ⅰ、Ⅱ期，P＜0.01。②與對(duì)照組比較，IFE組總記錄時(shí)間明顯延長(zhǎng)。與IFE組比較，IGE組總睡眠時(shí)間(TST)短，總覺(jué)醒時(shí)間(TWT)長(zhǎng)，Ⅰ期睡眠時(shí)間明顯長(zhǎng)，Ⅰ期睡眠百分比高，Ⅱ期睡眠時(shí)間短，Ⅱ期睡眠百分比明顯低?？侼REM睡眠時(shí)間短

15、于IFE組，NREM睡眠百分比低于IFE組和對(duì)照組。IGE組的睡眠效率明顯低于IFE組和對(duì)照組。REM睡眠兩組間無(wú)顯著差異。以上結(jié)果提示：①睡眠尤其是NREM的Ⅰ、Ⅱ期可誘發(fā)癲癎發(fā)作及增加發(fā)作間期癎樣放電，這種影響與睡眠時(shí)相有明顯的相關(guān)性。②睡眠患兒睡眠結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定程度的紊亂，這與癲癎發(fā)作及發(fā)作間期癎樣放電影響睡眠結(jié)構(gòu)有關(guān)。癲癎發(fā)作與睡眠障礙可能存在共同的生化機(jī)制。 結(jié)論：本研究在成功復(fù)制海人酸致癎大鼠模型的基礎(chǔ)上，首次采用頭皮

16、電極應(yīng)用多導(dǎo)睡眠圖監(jiān)測(cè)海人酸致癎大鼠24小時(shí)EEG，分析癲癎大鼠睡眠結(jié)構(gòu)的變化，并應(yīng)用放射免疫法測(cè)定癲癎大鼠血中MT及5-HT的水平，又進(jìn)一步應(yīng)用多導(dǎo)睡眠圖研究了癲癎患兒睡眠結(jié)構(gòu)的變化及癲癎患兒血中MT及5-HT水平的變化，探討了癲癎與睡眠結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系及其生化機(jī)制。 1大鼠海馬內(nèi)注射海人酸可以成功復(fù)制人類(lèi)顳葉癲癎模型，行為學(xué)、腦電圖及組織學(xué)方面均很典型，成功率高，死亡率低，為進(jìn)一步研究癲癎的發(fā)病機(jī)制及與睡眠結(jié)構(gòu)的關(guān)系奠定基

17、礎(chǔ)。 2海人酸致癎大鼠睡眠結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯變化，主要表現(xiàn)睡眠NREM睡眠的淺睡眠增加，深睡眠及REM睡眠減少，REM睡眠潛伏期延長(zhǎng)，整體睡眠效率降低。提示睡眠結(jié)構(gòu)的變化可能與癲癎發(fā)作導(dǎo)致認(rèn)知。記憶能力降低有關(guān)。 3海人酸致癎大鼠血中MT及5-HT水平明顯降低，可能是癲癎大鼠出現(xiàn)睡眠結(jié)構(gòu)紊亂的生化機(jī)制之一。 4特發(fā)性癲癎患兒血中MT及5-HT水平明顯下降，是癲癎患兒出現(xiàn)睡眠結(jié)構(gòu)及睡眠質(zhì)量變化的生化機(jī)制，同時(shí)他們也參與癲