以钾离子通道为靶点的抗癫痫药物对在体海马区电活动的影响

发布时间：2019-07-18 07:11

【摘要】：背景 癫痫是一种常见多发的以大脑神经元异常放电引发突然短暂反复发作为特征的神经系统疾病，严重威胁人类生命与健康。目前临床上癫痫的治疗主要依靠药物疗法，，但现有的药物无法适用所有患者且毒副作用大。 瑞替加滨是唯一一个被FDA批准上市的用于成人部分发作辅助治疗的KCNQ钾通道激动剂药物。KCNQ钾通道在神经兴奋性调节中起着基础而关键的作用，以瑞替加滨为代表的KCNQ激动剂因而被寄予厚望，其抗癫痫作用机制被广泛研究，但是目前已有的研究多为体外电生理记录，而对与癫痫相关脑区（如海马）神经元电活动的影响不清楚。 目的 建立稳定的自由活动动物脑电信号采集系统，通过对自由活动正常大鼠海马神经元电活动的记录分析，研究以瑞替加滨为代表的KCNQ钾通道激动剂对大鼠海马神经元放电的影响，探索该类化合物治疗癫痫的神经电生理作用机制，为发展新型抗癫痫药物提供理论指导。 方法 本实验采用健康雄性Sprague-Dawley (SD)大鼠（250-350g），行常规开颅手术，在海马CA1区手术植入单电极2*4阵列，动物术后常规护理，自由饮食，恢复7天。电生理记录时，动物处于自由活动状态，其脑部电极可稳定记录神经元放电，且这种放电可持续存在1-2周。运用多通道在体记录系统，将前置放大器接于电极板，电信号传输进入采集器，储存于Recorder16系统，数据进行离线分析。 运用多通道在体记录系统观察瑞替加滨对自由活动大鼠海马神经元的影响，实验时先稳定记录电信号10min，腹腔注射给予动物15mg/kg瑞替加滨，再连续稳定记录和采集电信号360min。此外，观察瑞替加滨能否反转钾通道抑制剂4-氨基吡啶（4-AP）或XE991导致的自由活动大鼠海马神经元的兴奋性升高，电信号采集方法同前，在腹腔注射给予4-AP（5mg/kg）电信号稳定记录20min后或XE991（10mg/kg）电信号稳定记录120min后，腹腔注射给予瑞替加滨15mg/kg，稳定记录360min。所有电信号均存储于电脑中，采用Offline Sorter进行离线分析。 结果 在我们实验室成功建立了基于动物实验的脑电信号采集系统，实现了对自由活动动物脑电活动的记录。运用这个系统，我们将海马神经元进行分类并考察瑞替加滨对海马神经元放电的影响。我们发现大鼠腹腔注射15mg/kg瑞替加滨能显著抑制海马锥体神经元与中间神经元的自发放电。此外，同剂量瑞替加滨能翻转钾通道抑制剂4-AP (5mg/kg,0.2ml/100g)或XE991(10mg/kg,0.2ml/100g)导致的海马神经元兴奋性升高。 结论 我们的工作首次采用自由活动大鼠在体记录方式考察KCNQ钾通道激动剂瑞替加滨对大鼠神经元核团放电的影响，发现该药物对海马锥体神经元和中间神经元的兴奋性均有抑制作用，并可逆转钾通道抑制剂导致的兴奋性升高，部分揭示了瑞替加滨治疗癫痫的作用机制。
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图片说明： ptic drugon theBlockade ofsodiumchannelsBlockade ofcalciumchannelsInhibition ofglutamateexcitationIncrease inGABA levelActpothanarbital 1912 + + +azepine1963 +te 1974 +ntin 1993 +ate 1995 + + +ide 2005 + +ine 2011 替加滨抗癫痫作用机制研究癫痫药物中，瑞替加滨（Retigabine，化学式见图 1-1）是 2011 年品管理局批准上市的用于成人部分发作性癫痫治疗的 KCNQ 钾通KCNQ 通道开放促进钾离子外流，胞外钾离子增加导致细胞膜的低神经元的兴奋性，最终呈现抗癫痫效应[30]。
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图片说明： 第 1 章 引言度的瑞替加滨对短时程去极化刺激产生的动作电位没有影响[32]。对海马中经元，瑞替加滨抑制动作电位产生过强去极化的数量达到减少中间神经元奋性[33]。从 17 个进行手术病人取皮层切片，瑞替加滨能降低自发尖波的发数[34]。前人及本实验室的体外实验证明瑞替加滨可增强除 KCNQ1 外的所NQ 通道，并可以抑制神经元放电（图 1-2）[35]。V.Armand 报道在海马切，瑞替加滨显著性的减少 4-AP 所致海马癫痫样放电[36]。瑞替加滨对在胶细胞由 4-AP 诱导产生的兴奋上有明显镇静作用[37]。小鼠皮下给予 4-AP，明显增加，前直强直，无序的奔跑[38,39]。有研究报道瑞替加滨能逆转 XE致的神经细胞的发放[40]。另有研究报道瑞替加滨对神经元 GABA 电流BA 的分泌也有增强作用[41]。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R965

【参考文献】

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1 冯丽梅;夏桂枝;任榕娜;杨朋范;周琳瑛;梅珍;;儿童难治性癫vN致vN灶的病理改变[J];中国当代儿科杂志;2013年05期

2 龚含嫣;张溥明;;多通道神经信号分析方法及其应用(英文)[J];生理学报;2011年05期

本文编号：2515721