摘要癫痫猝死(suddenunexpecteddeathofepilepsy,SUDEP)是癫痫患者的重要死亡原因之一。围发作期的呼吸抑制合并意识障碍是其发生的重要病理生理基础。其可能机制是围癫痫发作期的抑制性电活动从皮层向脑干扩散,包括中缝核在内的神经核团电活动受抑制,即中枢神经扩散性去极化(spreadingdepolariztion,SD),引起相应的觉醒、呼吸等功能的障碍,促使SUDEP的发生。而既往研究表明,电刺激丘脑中央外侧核(centrallateralnucleusofintralaminarthalamus,CL)可显著改善癫痫发作后意识障碍,解除发作后的脑电抑制,恢复至正常生理水平。此外,中缝核5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)能神经元参与觉醒和呼吸调控等生理活动,而其功能的异常是SUDEP发生的重要机制。故推测电刺激CL可通过解除癫痫发作对神经元的抑制作用,恢复中缝核5-HT能等神经元功能活动,改善围发作期的意识水平,进而终止SUDEP的发生,可能是SUDEP干预的潜在靶点。<br> 目的:<br> 初步探讨电刺激丘脑中央外侧核对DBA/1小鼠SUDEP模型的挽救作用,并对其可能机制进行研究。<br> 方法:<br> 将出生后21天雄性DBA/1小鼠分为刺激组,假手术组、模型组和空白组。对除空白组之外的三组小鼠,连续7天予以一定强度的声音刺激,诱发其癫痫发作。当出现癫痫诱发呼吸暂停时(seizure-inducedrespiratoryarrest,S-IRA),及时予以呼吸复苏,筛选出对S-IRA易感的小鼠作为SUDEP动物模型。制作双极刺激电极,并根据图谱植入刺激组和假手术组小鼠CL处及左侧前额叶皮质,分别用于刺激和记录皮层电信号。待术后7天后再次用相同强度声音刺激诱发刺激组,假手术组和模型组小鼠,当出现S-IRA时对刺激组对CL予以一定强度电刺激,而其余两组不做其他处理,连续刺激5天。记录并计算三组小鼠S-IRA后复苏率、S-IRA发生率、声音诱发癫痫发作的程度评分以及左侧前额叶皮质的局部场电位(localfieldpotential,LFP)。对刺激组小鼠进行90分钟的连续电刺激后,将四组小鼠处死并取其脑干部分。分别应用免疫荧光法、westernblot法和q-PCR技术对比刺激组、假手术组、模型组和空白组脑干中缝核色氨酸羟化酶2(tryptophanhydroxylase-2,TPH2)和c-fos的表达差异。<br> 结果:<br> 1.行为学结果?示,刺激组S-IRA后复苏率显著高于假手术组(P=0.011)和模型组(P=0.009);但刺激组、假手术组和模型组S-IRA发生率(P=0.4973)和声音诱发癫痫发作程度(P=0.7560)均无明显差异。<br> 2.局部场电位结果?示,小鼠出现声音诱发癫痫发作时,前额叶皮质神经元放电频率增大,波幅增高,并夹杂大量运动伪迹;出现S-IRA时,同步LFP可见频率和波幅减低;电刺激CL后,神经元放电频率和波幅逐渐增强,同时伴有呼吸活动和肢体运动的恢复。<br> 3.Westernblot检测结果显示,空白组TPH2表达较刺激组(P=0.010)、假手术组(P=0.002)和空白组(P=0.001)均显著增高,而刺激组TPH2表达较假手术组和模型组稍高,但无统计学意义(P=0.258,P=0.126);刺激组c-fos的表达量稍高于假手术组、模型组和空白组,但差异无统计学意义(P=0.068)。<br> 4.qPCR检测结果显示,刺激组TPH2mRNA表达较模型组(P=0.004)显著增加,而较假手术组(P=0.119)和空白组(P=0.263)均无明显差异,空白组TPH2mRNA表达较模型组(P=0.023)显著增加,而与假手术组的表达差异无统计学意义(P=0.602);刺激组c-fosmRNA表达较模型组(P=0.010)和空白组(P=0.021)显著增加,而与假手术组(P=0.065)的差异无统计学意义。<br> 5.免疫荧光结果显示,在脑干神经元细胞胞质内可见c-fos和TPH2的表达。统计在5-HT阳性细胞中c-fos阳性的占比:刺激组、假手术组、模型组和空白组分别为:70.82%±18.18%,17.79%±6.40%,14.26%±10.52%,18.35%±8.61%。各组之间无统计学差异(P=0.056)。<br> 结论:<br> 1.刺激丘脑中央外侧核(CL)对DBA/1小鼠SUDEP具有挽救作用。<br> 2.电刺激CL对SUDEP的挽救作用机制可能是,解除了中枢神经去极化对神经元电活动的抑制作用,使包括中缝核5-HT能神经元在内的神经核团活动增强,促进呼吸运动和觉醒反应的产生,从而终止SUDEP的发生。
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