迷走神经刺激通过调控M1/M2小胶质细胞极化减轻神经炎症改善癫痫大鼠认知功能

摘要

目的探讨迷走神经刺激(VNS)对难治性癫痫大鼠认知功能的影响及可能机制。方法通过腹腔注射氯化锂-皮罗卡品建立难治性癫痫大鼠模型。模型制作成功大鼠随机分为模型组(18只)与VNS组(15只),另外设对照组(20只)。对照组与模型组只分离迷走神经并植入刺激器,但不给予刺激;VNS组采取连续4周迷走神经电刺激。观察大鼠癫痫发作情况;Morris水迷宫实验检测大鼠认知功能;Nissl染色观察大鼠海马组织病理形态;ELISA检测大鼠海马组织TNF-ɑ、IL-6和IL-10表达;免疫荧光染色法与Western-blot分别检测大鼠海马组织M1型小胶质细胞标记物(iNOS)和M2型小胶质细胞标记物(Arg1)相对表达。结果①与对照组相比,模型组大鼠癫痫发作等级及发作持续时间明显增加(P<0.05);通过VNS连续干预4周后,大鼠癫痫发作等级及发作持续时间明显降低(P<0.05)。②模型组大鼠逃避潜伏期时间明显长于对照组,而穿越原平台的次数明显少于对照组(P<0.05);通过VNS连续干预4周后,癫痫大鼠逃避潜伏期时间明显缩短,而穿越原平台的次数明显增加(P<0.05)。③对照组大鼠海马神经元形态正常;模型组大鼠海马神经元损伤严重,数量明显减少(P<0.05);VNS组大鼠海马神经元损伤相比模型组明显减轻,数量明显增加(P<0.05)。④模型组大鼠海马组织TNF-ɑ、IL-6相对表达明显高于对照组,而IL-10相对表达明显降低(P<0.05);通过VNS连续干预4周后,癫痫大鼠海马组织TNF-ɑ、IL-6相对表达明显降低,而IL-10相对表达明显增加(P<0.05)。⑤与对照组相比,模型组大鼠海马组织iNOS相对表达明显增加,而Arg1相对表达明显减少(P<0.05);与模型组相比,VNS组大鼠海马组织iNOS相对表达明显减少,而Arg1相对表达明显增加(P<0.05)。结论VNS具有改善难治性癫痫大鼠认知功能障碍的作用,其机制可能是通过促进M2型小胶质细胞极化,减轻中枢炎性反应,保护海马神经元。