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癫痫是一种严重危害人类健康的神经系统疾病。很多研究提示,癫痫的发病与神经-免疫-内分泌网络的调节失衡有关,其中以神经机制为主,免疫和内分泌因素在受体、信使、基因和转录水平对癫痫发病过程进行干扰。细胞因子则是三大系统之间信息交流的重要物质。白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)是细胞因子的一种,有研究表明IL-2可以诱发大鼠癫痫;用马桑内酯致痫时,脑内白细胞介素-2受体( interleukin-2 receptor , IL-2R)表达增多。但关于IL-2及其受体与癫痫发病机制关系的研究尚不多见。一氧化氮(nitric oxide, NO)是一种生物信使分子,它以精氨酸为底物,在一氧化氮合酶(nitric oxide synthase ,NOS)催化下产生,而中枢神经系统中广泛分布着NOS。许多研究发现在声、电等某些致痫因素诱发癫痫后,动物脑内各区NOS明显升高。谷氨酸(glutamate,Glu)是一种重要的兴奋性神经递质,癫痫发作时,脑内Glu水平明显增加。胶质细胞是神经系统的重要组成部分,它在癫痫发病中的作用也越来越受到人们的关注。为了探讨IL-2及IL-2受体与癫痫发病机制的关系,本实验采用免疫抑制剂进行干预,应用Western blot,免疫细胞化学,细胞培养,脑电检测等方法,研究IL-2致痫对大鼠脑内NOS、Glu和IL-2R表达的影响以及激活的星形胶质细胞条件培养液(astrocytic conditioned medium ,ACM)对大鼠脑内Glu及IL-2R表达的影响,以期为癫痫发病机制的研究和癫痫的防治提供新的思路。本研究第一部分IL-2致痫对大鼠脑电和脑内Glu﹑IL-2R表达的影响采用脑电检测和免疫组织化学方法,研究Il-2致痫大鼠和经免疫抑制剂预处理后再致痫大鼠的行为表现,脑电变化和大脑皮质及海马内Glu、IL-2R表达的变化。将大鼠随机分为4组:A组:生理盐水对照组;B组:IL-2组(侧脑室注射IL-2,2500U/kg);C组:环孢素-A + IL-2组,(每天腹腔注射环孢素-A 10mg/kg,连续14天后再侧脑室注射IL-2 2500U/kg);D组:糖皮质激素处理组(腹腔注射地塞米松4mg /kg)。行为学观察根据Diehl的评估标准,将大鼠的癫痫发作程度由轻到重分为6级。结果:A组:无癫痫发作,脑电记录显示呈普遍的基础波,免疫组织化学染色显示大脑皮质及海马内有Glu、IL-2R免疫反应阳性神经元;B组:在注射IL-2后3～4min,出现痫样发作,程度达III级,脑电记录显示呈中幅电位的棘-慢波,尖-波,免疫组织化学染色显示大脑皮质及海马内Glu、IL-2R免疫反应阳性细胞数较A组明显增多,免疫反应增强,差异有显著性意义(P < 0.05);C组:大鼠用环孢素-A预处理,再注入IL-2后,动物癫痫发作程度明显减轻,发作程度为I级,脑电显示为2～3个低电位的棘-慢波,免疫组织化学染色显示Glu、IL-2R免疫反应较B组减弱,差异有显著性意义(P < 0.05);D组:大鼠无痫样发作,脑电记录呈不活跃状态,免疫组织化学染色显示Glu、IL-2R免疫反应较A组减弱,差异有显著性意义(P <0.05)。结果提示,IL-2具有致痫效应,免疫抑制剂具有一定的抗痫作用,其机制与调节Glu和IL-2R表达有密切关系。第二部分IL-2致痫对脑内生物信使分子一氧化氮合酶的影响NOS是NO的合成酶,NOS含量的多少可间接反映NO的含量,因此本实验采用Westernblot方法和图象分析技术观察了IL-2致痫及经免疫抑制剂预处理后大鼠行为的改变与脑内NOS表达的变化。将大鼠随机分为4组,即:A组(生理盐水对照组),B组(IL-2组),C组(环孢素-A+ IL-2组),D组(糖皮质激素处理组)。结果发现:(1)侧脑室注射IL-2可引起大鼠明显癫痫发作症状,可使脑内NOS表达较生理盐水对照组明显升高,(P<0.05);(2)环孢素-A预处理可减轻癫痫发作程度,并使NOS表达较B组明显下降,(P<0.05);(3)糖皮质激素注射组大鼠呈抑制状态,且其脑内NOS表达较生理盐水组下降,差异显著(P<0.05)。结果提示,IL-2具有致痫效应和促进NOS表达的作用,免疫抑制剂具有明显的抑制NOS表达的作用和抗痫效应。第三部分激活的星形胶质细胞条件培养液的致痫效应及其对Glu和IL-2R表达的影响本实验通过体外纯化培养星形胶质细胞(Ast),再加入睫状神经营养因子(ciliary neurotrophic factor ,CNTF)激活Ast,取其被激活的Ast条件培养液(ACM)注入大鼠侧脑室,观察大鼠行为学表现,并用免疫细胞化学方法研究脑内海马及大脑皮质内Glu的含量及IL-2R的表达变化。将大鼠随机分为2组,即:A组(生理盐水对照组),B组(ACM组)。结果表明,大鼠在侧脑室注射ACM后,可致动物痫样发作,程度达III-IV级。免疫组化染色显示,在注药后2h,该组的海马区及大脑皮质内Glu﹑ IL-2R免疫反应阳性细胞数均较对照组明显增多,免疫反应增强,差异具有显著性意义(P<0.05)。结果提示,Ast被激活后,可能释放多种活性物质参与癫痫发病过程,其机制与促进脑内Glu和IL-2R表达有密切关系。综上所述,本研究证实IL-2可以诱发大鼠痫性发作,IL-2与IL-2R与癫痫的发病机制有密切的关系。环胞素-A(cyclosporine,CsA)能够明显减少NOS含量并能抑制IL-2及其受体的生成而发挥部分抗痫作用;糖皮质激素(glucocorticoids,GC)能够明显减少NOS含量并有抑制神经兴奋性的作用。星形胶质细胞条件培养液(ACM)也可诱发大鼠癫痫,其机理可能与ACM中含有的多种活性物质促进了脑内的Glu、IL-2R的表达有关,并导致神经元的兴奋性增加。因此,本实验提示细胞因子IL-2及其受体参与了癫痫的发病过程,CsA和GC具有一定的抗痫作用。