组蛋白脱乙酰化酶抑制剂11r对氯化锂—匹鲁卡品致痫大鼠的神经保护作用

发布时间：2018-12-10 16:50

【摘要】：癫痫是最常见的严重的慢性神经系统疾病之一,给患者、家庭、社会造成了沉重负担,它影响全球约6500万人。我国约有900万人受其危害,且约25%-30%被诊断为难治性癫痫。其中,颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy, TLE)为该类型中最常见的。氯化锂-匹鲁卡品诱发癫痫大鼠的行为学及海马神经元的病理学的改变跟人类的颞叶癫痫极为相似,故此模型在当前的癫痫持续状态(status epilepticus, SE)和TLE的相关研究中被广泛使用。在过去的十年中,虽然关于影响癫痫预后的病理生理机制和因素的研究已经有了很大的进展,但是对于其确切的发病机制仍未研究透彻,因此虽然有一部分癫痫患者能够被治愈,却尚有约三分之一的患者表现出耐药性。因此深一步研究关于癫痫的确切发病机制、探索新型高效神经保护药物的意义重大。组蛋白有多种共价修饰的方式,其中乙酰化修饰为基因转录调控中的重要机制之一。组蛋白乙酰化的状态主要由组蛋白乙酰化酶(histone acetylases, HATs)和组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylases, HDACs)调节。HATs主要是促进蛋白乙酰化提高基因转录活性；而HDACs可使组蛋白脱乙酰化,抑制基因表达。组蛋白的乙酰化、脱乙酰化平衡的改变会影响着细胞多方面的功能。近年不少研究证实了HDAC抑制剂在中枢神经系统疾病如缺血性中风模型、亨廷顿氏病、多发性硬化症的积极作用。然而目前HDAC抑制剂在癫痫领域的应用还较少,尤其一些高效的新型HDAC抑制剂的应用研究更少。HDACs抑制剂11r,一个新的N-羟基肉桂酰胺基衍生物,在Medicinal chemistry上被李晓阳等人第一次进行报道,且被证明是高效的HDAC1/3的选择性抑制剂,并对多种肿瘤细胞系的生长有着明显的抑制作用。目前尚缺乏关于其对于癫痫所致脑损伤的神经保护作用的研究。因此,本课题建立氯化锂-匹鲁卡品诱发的癫痫大鼠模型,从而观察SE后各组大鼠的行为学改变和大鼠海马CA1及CA3区脑组织形态学改变情况、神经元存活情况；检测大鼠海马CA1及CA3区组蛋白乙酰化水平;并通过Morris水迷宫来评价实验大鼠的认知功能,以探讨新型HDAC抑制剂11r对匹鲁卡品诱发癫痫持续状态所致脑损伤是否具有保护作用。本研究分为两个部分：第一部分氯化锂-匹鲁卡品大鼠癫痫模型的建立及大属海马神经元病理学改变的观察目的观察氯化锂-匹鲁卡品诱发癫痫大鼠的行为学变化及癫痫导致的海马组织的病理改变情况。方法成年体健雄性Sprague Dawley大鼠,通过腹腔注射氯化锂-匹鲁卡品诱发SE,从而观察大鼠的行为学改变情况。SE后约60分钟,通过腹腔注射地西泮来终止SE。致痫后24小时,对大鼠进行灌注取脑,制备石蜡切片, 用HE、Nissl染色来观察各实验大鼠海马神经元的病理改变情况。结果1.依据Racine评分标准,达到Ⅳ及以上发作者,被定义为SE诱发成功。SE的表现为：双侧前肢阵挛、双侧后肢强直,身体背曲强直伴有直立、跌倒等。氯化锂-匹鲁卡品致痫的成功率为90.0%；平均潜伏期为36.3±10.8min；72 h内的死亡率为13.0%。2.HE染色及Nissl染色结果：正常组大鼠的海马CA1和CA3区：见大量、致密的锥体及颗粒细胞,细胞排列紧密,且胞浆内的尼氏小体丰富,胞核为圆形、椭圆形,核仁清晰,染色质的分布均匀。SE后24 h,大鼠海马CA1、CA3区的神经元出现排列紊乱,细胞肿胀、破裂,细胞轮廓变模糊；变性、坏死神经元呈现为三角形,胞浆内的尼氏小体减少,核固缩。结论结果证实：氯化锂-匹鲁卡品可成功诱发大鼠的癫痫发作,并导致大鼠海马神经元的变性、损伤。角形,胞浆内的尼氏小体减少,核固缩。第二部分组蛋白脱乙酰化酶抑制剂11r对氯化锂-匹鲁卡品致痫大鼠海马神经元的保护作用及其可能机制目的研究新型HDAC抑制剂11r对氯化锂-匹鲁卡品诱发癫痫大鼠的海马神经元的保护作用,并观察11r对SE后海马CA1、CA3区组蛋白乙酰化水平的影响,探讨11r潜在的神经保护机制。方法60只成年Sprague Dawley大鼠随机分为5组(每组12只)：对照组、匹鲁卡品组、治疗I组、治疗Ⅱ组、11r预处理组。观察各组大鼠行为学差异； SE后72小时Nissl染色计量大鼠海马神经元CA1及CA3区神经元存活数,免疫组织化学法测定大鼠海马CA1及CA3区组蛋白乙酰化水平；SE后11天,Morris水迷宫测定大鼠的认知功能。结果1.行为学观察：与匹鲁卡品组相比,11r预处理可延缓匹鲁卡品诱导的SE发作潜伏期(P0.05),并能降低死亡率(P0.05),对照组未出现癫痫发作。2.Nissl染色结果：对照组：大鼠海马Ca1、CA3区见致密的锥体、颗粒细胞,胞浆内的尼氏小体丰富。匹鲁卡品组海马CA1、和CA3区神经元变性坏死,胞浆内尼氏小体减少。治疗Ⅰ组及治疗Ⅱ组的锥体细胞存活数要明显高于匹鲁卡品组(P0.05),但治疗Ⅰ组及治疗Ⅱ组之间的差异不具统计学意义(P0.05)。11r预处理组的锥体细胞存活数目要高于匹鲁卡品组(P0.05)。说明11r预处理对于癫痫导致的神经元损伤有一定的保护作用。3.免疫组织化学方法结果：免疫标记物质呈蓝灰色,存在于细胞核内。匹鲁卡品组的阳性细胞数明显低于治疗Ⅰ组及治疗Ⅱ组和11r预处理组,即其组蛋白乙酰化水平低于这三组(P0.05),阴性对照无免疫染色。4.Morris水迷宫结果：与对照组、11r预处理组、治疗Ⅰ、Ⅱ组比较,匹鲁卡品组的逃避潜伏期均出现明显延长(P0.05)。治疗Ⅰ组与治疗Ⅱ组之间差异不具有显著性(P0.05)。结论新型HDAC抑制剂11r对癫痫导致的海马神经元损伤及认知功能下降有改善作用并有一定的抗惊厥作用,说明11r对于癫痫导致的脑损伤有一定的保护作用。HDAC抑制剂的抗炎作用可能在这种保护机制中发挥了重要作用。
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【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R742.1

【二级参考文献】