Cx36及其阻断剂在海人酸点燃癫痫大鼠模型中的作用与机制研究

发布时间：2019-05-09 23:07

【摘要】：癫痫是神经系统的常见慢性疾病之一,有20%~30%为难治性癫痫,目前抗癫痫药物对此很难完全控制。因此,对于癫痫治疗新方法的研发迫在眉睫。近年研究认为,除传统的化学性突触外,“非突触”机制在神经元的同步化和癫痫的发病机制中具有重要地位。连接神经元之间通讯的缝隙连接(Gap Junction,GJ)可能是产生惊厥的结构基础。Cx36是GJ家族中的一员,它可能影响痫性发作的发生、维持及传播,阻断Cx36通讯可为新型抗癫痫药的研发提供新思路。目的:观察Cx36在海人酸(Kainic Acid,KA)点燃癫痫大鼠模型中的作用及相关机制,阻断Cx36是否有抑制痫性放电的作用,以及探讨Cx36通过改变细胞骨架稳定性而影响癫痫过程的机制。方法:健康、成年、雄性Wistar大鼠228只,采用海人酸杏仁核点燃大鼠癫痫模型,随机分为正常对照(CONT)组、假手术(SHAM)组、KA致痫(KA)组,及不同Cx36阻断剂-甘珀酸(carbenoxolone,CBX)组、奎宁(quinine,QN)组、奎尼丁(quinidine,QND)组。通过皮层脑电活动监测、Western Blot、免疫组化、激光共聚焦及HE染色方法,观察造模后不同时间点(3h、6h、24h、3d、7d)癫痫大鼠皮层脑电活动的变化、Cx36表达变化及病理改变;使用特异性及非特异性Cx36阻断剂(CBX、QN、QND)预处理癫痫大鼠模型,评价Cx36阻断剂是否有抑制痫性放电、减少癫痫发作的作用,观察Cx36阻断剂对Cx36表达水平变化的影响,以及细胞骨架的重要组成部分-微管相关蛋白Ⅱ(microtubule associated protein-2,MAP-2)及突触前囊泡膜的分子标记-突触素(synaptophysin,SYP)的变化,进一步探讨缝隙连接干预癫痫过程的机制。结果:(1)KA注射后大鼠脑电均出现多种形式的痫性放电。典型波形有尖波、棘波、尖慢波、棘慢波等。以3h点为最多,24h点仍可记录到少量痫性波。Western blot法及激光共聚焦法检测KA致痫后大鼠的海马Cx36表达在3小时、6小时、24小时、3天及7天时间点的变化特征为先增高后逐渐降低的走势。KA致痫后3小时大鼠的海马Cx36的表达量迅速增多,第6小时达高峰,24小时开始逐渐下降,第3天、第7天低于正常水平。KA致痫后6小时、3天、7天组Cx36表达量与SHAM组相比有显著性差异(p0.05)。3h组海马CA3区以神经元变性为主,6h组主要病理学改变是神经元丢失或死亡。24h、3d、7d组可见神经元脱失及不同程度的胶质细胞增生。(2)大鼠腹腔注射CBX、QN、QND后对基础脑电活动没有明显改变。于KA致痫后30分钟观察脑电活动,可见痫性放电的频率和幅度显著减少(p0.05)。90分钟时间点差异不明显。Western blot法及激光共聚焦法检测CBX、QN、QND组Cx36蛋白的表达量显著降低(p0.05)。(3)采用免疫组化、激光共聚焦法检测,在CBX、QN、QND组中,SYP表达与SHAM组相比显著下降(p0.05),MAP-2表达与SHAM组相比亦显著下降(p0.05)。结论:(1)海人酸点燃癫痫大鼠模型是研究癫痫发病机理较理想的动物模型。缝隙连接Cx36作为电突触可能在癫痫的形成和发展过程中起到促进的作用。(2)Cx36阻断剂可能减轻癫痫过程中的痫性放电及癫痫发作。(3)Cx36阻断剂可能通过减少缝隙连接通道的开放影响细胞骨架微管装配和神经元细胞间信号传导,抑制兴奋性网络的形成而减轻痫性放电及癫痫发作。
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【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R742.1;R-332

【参考文献】