Carnosine对小鼠戊四唑癫痫及杏仁核快速电点燃癫痫的保护作用

摘要

癫痫是一种严重的慢性中枢神经系统疾病,其特征为反复发作的大脑神经元异常放电,导致暂时性大脑功能失调,临床表现为运动、感觉、意识、植物神经和精神等不同障碍.据WHO提供的数字,目前在世界有约5000万癫痫患者,我国约有800万.癫痫的确切发病机制目前尚未完全阐明.神经元高度的兴奋性、过度的同步化活动、神经元兴奋和抑制之间平衡失调可能是癫痫发作最根本的原因.目前癫痫治疗主要为药物治疗.现有抗癫痫药对脑部无严重病损的患者,尤其是发作较少或发作间歇期脑电图完全正常者,大约80﹪病人发作可得到控制,但仍有约20﹪的病人属药物难治性癫痫患者,药物治疗效果较差.而且,长期服用抗癫痫药物如苯妥因钠、卡马西平、丙戊酸钠等还常常伴随着精神、神经、内脏和皮肤系统的不良反应.因此,迫切需要开发新型的安全且有效的抗癫痫药物或者抗癫痫辅助用药. 组胺是一种脑内重要的神经递质或神经调质,与睡眠一觉醒周期、食欲、神经内分泌以及学习和记忆等密切相关.已有的研究显示,脑内组胺与癫痫存在着密切联系,可能参与癫痫发作敏感性的调节.本实验组最近的研究发现增加脑内组胺含量(腹腔内注射组氨酸或脑室内注射组胺H3受体拮抗剂clobenpropit)能明显延缓戊四唑诱导的癫痫形成过程;组氨酸脱羧酶或组胺H<,1>受体基因敲除小鼠的戊四唑诱导癫痫形成过程较野生型明显加快.而且内源性组胺参与调节癫痫发作的后保护作用过程.以上结果均提示脑内组胺是一种内源性的抗癫痫物质,因此组胺能神经系统的相关药物有望成为新的抗癫痫药物或抗癫痫辅助药物. Camosine(β-丙氨酰-L-组氨酸)是一种天然二肌肽,是体内组氨酸的重要来源,并可进一步代谢转化为组胺,carnosine可以从外周进入血脑屏障,同时还具有酸碱缓冲、抗氧化、抗衰老、金属鳌合等作用,本实验组最近的实验发现carnosine腹腔内注射可以升高杏仁核的camosine、组氨酸和组胺含量,显著抑制大鼠杏仁核电点燃癫痫的发作,并且其保护机制可能涉及两条不同的(直接和间接)通路:一是直接激活脑内组胺H<,1>受体并引起类似于组胺的反应;二是在脑内代谢转变为组胺后再间接激活脑内组胺H<,1>受体.在此基础上,本课题进一步观察了组氨酸前体物质camosine在组氨酸脱羧酶基因敲除及其相应野生型小鼠中对戊四唑癫痫的作用,还探讨了camosine在小鼠杏仁核快速电点燃癫痫模型中的作用.以期通过两种不同的癫痫模型,深入阐明carnosine对癫痫的保护作用.我们的研究发现,camosine可抑制小鼠戊四唑癫痫的发作过程,其作用机制是通过脑内camosine-histidine-histamine这条代谢途径完成的.Carnosine也可以抑制小鼠杏仁核快速电点燃模型的发作级别并且增强其发作后保护作用.结果表明,camosine和组胺一样,是脑内一种重要的内源性抗癫痫物质,并可能与人类癫痫发作后保护作用密切相关.因而,carnosine很有可能在将来可以作为临床治疗癫痫的辅助药物.总之,本研究进一步充实和深化了现有关于carnosine与癫痫关系的研究,并为今后组胺类抗癫痫药物的开发尤其是camosine的临床应用提供必要的理论与实验基础. 一、rnosine通过组胺能机制对小鼠戊四唑癫痫的保护作用 目的:研究camosine对小鼠戊四唑癫痫发作的作用,并探讨其可能机制. 方法:组氨酸脱羧酶基因敲除及相应野生型小鼠腹腔内注射不同剂量camosine,观察对小鼠急性戊四唑癫痫发作行为及皮层电活动的影响. 结果:Carnosine能够显著抑制野生型小鼠癫痫发作的级别、延长肌阵挛发作潜时、升高肌阵挛发作和强直阈值,而且保护作用呈剂量依赖性和时间相关性.而在基因敲除型小鼠中carnosine没有明显的保护作用.我们还发现,在野生型小鼠腹腔内注射组氨酸脱羧酶不可逆性抑制剂α-fluoromethylhistidine(10 mg/kg和20 mg/kg,i.p.),可完全逆转carnosine对小鼠戊四唑癫痫发作的保护作用.此外,carnosine还可显著降低野生型小鼠的皮层电活动. 结论:Carnosine可抑制小鼠戊四唑癫痫的发作过程,其作用机制是通过脑内carnosine-histidine-histamine这条代谢途径完成的.本实验也提示camosine可能是脑内内源性的抗癫痫物质,并且有望成为一种新型的临床抗癫痫药物或抗癫痫辅助药物. 二、Carnosine对小鼠杏仁核快速电点燃癫痫的作用 目的:研究carnosine对小鼠杏仁核快速电点燃癫痫的作用. 方法:小鼠杏仁核快速电点燃,刺激40次,间隔5 min,腹腔内注射500 mg/kg的camosine,观察对小鼠杏仁核快速电点燃癫痫发作的作用,记录小鼠发作的级别和发作后放电时间. 结果:Carnosine可以显著抑制杏仁核快速电点燃癫痫的平均发作级别、大发作的次数,并显著增强癫痫后保护作用. 结论:Carnosine对小鼠杏仁核快速电点燃癫痫具有保护作用,其具体作用机制还有待进一步深入探讨.

目录

摘要

第一节Carnosine对小鼠戊四唑癫痫抑制作用机制研究

引言

材料和方法

实验结果

讨论

参考文献

第二节Carnosine对小鼠杏仁核快速电点燃癫痫的保护作用

引言

材料和方法

结果

讨论

参考文献

综述 癫痫点燃模型的研究进展

硕士研究生期间发表论文清单

致谢