鼻腔给予己酮可可碱对氯化锂-匹罗卡品诱发癫痫发作的预防作用

来源 :河北医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dfm1999
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癫痫(Epilepsy,EP)是神经科常见的疾病之一,临床表现为突然出现、反复发生的惊厥行为。研究发现短暂或持续性癫痫发作,均会引起脑部神经元损伤和丧失,患者常伴有运动缺陷和学习记忆障碍等。近年的研究发现,癫痫发作(epileptic seizure,ES)与多巴胺(dopamine,DA)密切相关。在匹罗卡品诱发的幼鼠和成年大鼠癫痫模型中,高效液相色谱分析显示,纹状体DA及其代谢产物二羟基苯乙酸(DOPAC)降低。癫痫病人脑脊液中DA及其代谢产物高香草酸(HVA)含量降低,抗癫痫治疗后含量有所升高。目前癫痫发生的机制尚不清楚,有研究证实活性氧参与了癫痫持续状态的病理生理学改变。癫痫时神经系统的过度活动与自由基的过量产生有关,活性氧可迅速改变神经元的结构和功能。抑制过度活动的神经化学通路可降低有关神经元的兴奋性、减少神经元的损伤,改变癫痫行为状态,这可能是癫痫治疗的神经生物学机制之一。己酮可可碱(Pentoxifylline,PTX)是一种非特异性磷酸二酯酶抑制剂,具有强抗氧化作用。最初PTX用来治疗呼吸系统和外周循环障碍疾病。近年的研究发现PTX具有神经保护作用,可用于治疗有关神经系统方面的疾病,如脑局部缺血、神经外伤和痴呆;此外PTX还可改善海马损伤大鼠的学习和记忆。研究发现氯化锂-匹罗卡品(lithium-pilocarpine,Li-Pc)诱发的癫痫大鼠预先腹腔注射PTX,可以降低癫痫发作的严重程度和次数,具有一定的抗癫痫和神经保护作用。癫痫发作在治疗上要求立刻终止癫痫发作及对神经系统的损伤。静脉点滴、腹腔注射等并不能在癫痫发作时即刻实施,可能会延误治疗时机,情况危急时可威胁到人的生命。近年有研究报道鼻腔给予PTX与静脉注射达到同样的药物治疗浓度。鼻腔给药既方便又快捷,是近年某些药物制剂首选的给药方法,但目前尚不确定鼻腔给予PTX是否具有抗癫痫作用。因此,本研究以雄性Wistar大鼠为实验动物,通过分析大鼠有关的行为变化,探讨腹腔和鼻腔给予PTX对Li-Pc处理大鼠中枢神经系统的影响,通过Thionin染色和Timm染色分别观察海马神经元损伤及苔藓纤维出芽的变化,并通过免疫细胞化学、免疫印迹探讨与行为密切相关的中脑多巴胺能神经元所发挥的作用,期望所获结果为以鼻腔给予PTX防治癫痫等中枢神经系统相关疾病提供一定的实验依据。目的:观察腹腔和鼻腔给予PTX对Li-Pc诱导的癫痫发作大鼠脑内酪氨酸羟化酶和多巴胺转运体表达的改变,期望所获结果为以鼻腔给予PTX防治癫痫等中枢神经系统相关疾病提供实验依据。方法:将雄性Wistar大鼠(300g左右)随机分为5组:空白对照组(Con,n=15)、氯化锂对照组(Li, n=15)、癫痫组(ES, n=21)、己酮可可碱腹腔给药组(ES+PTX.ip, n=21)、己酮可可碱鼻腔给药组(ES+PTX.in, n=21)。Con组和Li组分别腹腔注射生理盐水和氯化锂(127mg/kg);另外三组用Li-Pc诱导癫痫发作,先腹腔注射氯化锂(127mg/kg),20h后腹腔注射匹罗卡品(15mg/kg);PTX腹腔给药组和鼻腔给药组在匹罗卡品注射前30min分钟分别通过腹腔和鼻腔给予PTX(60mg/kg)。观察给药后大鼠癫痫发作的情况,癫痫发作的评分标准采用Racine评分法。随后通过Thionin染色和Timm染色观察大鼠海马神经元损伤及苔藓纤维发芽的情况,通过免疫组织化学和免疫印记来检测脑内酪氨酸羟化酶和多巴胺转运体表达的改变。结果:1一般观察Con组和Li组均无异常反应。在给予匹罗卡品后,ES组95.24%的大鼠出现癫痫发作,癫痫发作的平均潜伏期为17.18±5.20min;ES+PTX.ip组66.67%的大鼠出现癫痫发作,癫痫发作的平均潜伏期为30.74±9.65min;ES+PTX.in组66.67%的大鼠出现癫痫发作,癫痫发作的平均潜伏期为27.37±6.92min。结果显示腹腔和鼻腔给予PTX显著增加了大鼠癫痫发作的潜伏期,分别增加了78%(P<0.01)和59%(P<0.01)。2Thionin和Timm染色1)Thionin染色:尼氏体常被称为嗜染质,主要成分是核糖核酸(RNA)和蛋白质,可被硫堇染成紫蓝色。光镜下观察海马CA1、CA3和齿状回门区神经元改变。Con组和Li组无差异,可见神经元形态完整、边界清晰、尼氏小体丰富。与Con组相比,ES组大鼠在海马CA1、CA3和齿状回门区可见部分神经元脱失,细胞形态不完整,细胞肿胀破裂、轮廓模糊,排列紊乱,胞浆内尼氏体减少,锥体层和齿状回颗粒细胞层神经元计数减少(P<0.01)。与ES组相比,ES+PTX.ip组和ES+PTX.in组大鼠在上述脑区神经元缺失程度明显减轻(P<0.01)。2)Timm染色:苔藓纤维终末富含有Zn2+,能被Timm硫化银染色方法特异性染色,显示为棕黄或黑色颗粒。与Con组相比,ES组大鼠海马CA3始层可见Timm染色颗粒明显增多(P<0.01),齿状回分子层无显著差异。与ES组相比,ES+PTX.ip组和ES+PTX.in组大鼠海马苔藓纤维出芽减轻,CA3区Timm染色颗粒密度降低(P<0.01),接近Con水平。3免疫组织化学结果1) PTX对癫痫发作大鼠TH表达的影响对免疫组织化学测量结果的统计分析发现,ES组大鼠SN、CPu、VTA的TH表达比Con组分别降低了19%(P<0.01)、12%(P<0.01)、11%(P<0.05)。Li组、ES+PTX.ip组、ES+PTX.in组与Con组相比无显著差异。预先给予PTX,癫痫发作的大鼠TH表达免疫反应强度增强。与ES组相比,ES+PTX.ip组大鼠SN、CPu、VTA的TH表达分别升高了12%(P<0.01)、15%(P<0.01)和11%(P<0.05);ES+PTX.in组大鼠SN、CPu、VTA的TH表达分别升高了25%(P<0.01)、14%(P<0.01)和12%(P<0.05)。2) PTX对癫痫发作大鼠DAT表达的影响统计分析发现ES组大鼠SN、CPu、VTA的DAT表达比Con组分别降低了21%(P<0.01)、6%(P<0.05)、26%(P<0.01)。Li组与Con组相比无显著差异。与ES组相比,ES+PTX.ip组大鼠SN、CPu、VTA的DAT表达分别升高了51%(P<0.01)、16%(P<0.01)和34%(P<0.01);ES+PTX.in组大鼠SN、CPu、VTA的DAT表达分别升高了48%(P<0.01)、17%(P<0.01)和28%(P<0.01)。4免疫印迹结果1) PTX对癫痫发作大鼠TH表达的影响免疫印迹显示TH蛋白条带位于约60kD处。与Con组相比,ES组大鼠TH的相对表达在SN、CPu和VTA分别降低了32%(P<0.01)、21%(P<0.01)和24%(P<0.01)。Li组与Con组相比无显著差异。与ES组相比,ES+PTX.ip组大鼠在SN、CPu、VTA脑区TH的相对表达分别升高了68%(P<0.01)、41%(P<0.01)和51%(P<0.01),且SN、VTA的TH表达高于Con组;ES+PTX.in组大鼠在SN、CPu、VTA脑区TH的相对表达分别升高了58%(P<0.01)、45%(P<0.01)和56%(P<0.01),且VTA的TH相对表达高于Con组。2)PTX对癫痫发作大鼠DAT表达的影响免疫印迹显示DAT蛋白条带位于约50kD处。与Con组相比,ES组大鼠在SN、CPu和VTA脑区DAT的相对表达分别降低了20%(P<0.01)、15%(P<0.01)和15%(P<0.01)。Li组与Con组相比无显著差异。与ES组相比,ES+PTX.ip组大鼠在SN、CPu、VTA脑区DAT的相对表达分别升高了42%(P<0.01)、40%(P<0.01)和47%(P<0.01),且三个脑区的DAT相对表达均高于Con组;ES+PTX.in组大鼠在SN、CPu、VTA脑区DAT的相对表达分别升高了43%(P<0.01)、37%(P<0.01)和43%(P<0.01),且三个脑区的DAT相对表达均高于Con组。结论:1PTX降低癫痫发作率、延长癫痫发作潜伏期;减少癫痫发作所致海马神经细胞的缺失及苔藓纤维发芽,具有明显的抗癫痫和神经保护作用。2Li-Pc诱发癫痫大鼠SN、VTA及CPu的TH与DAT表达降低;PTX预处理可提高Li-Pc诱发癫痫大鼠上述脑区TH和DAT的表达。3鼻腔给予PTX预处理起到腹腔注射类似的预防癫痫发作的效果,暗示其可作为另一种预防癫痫发作给药方法。
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