本文關(guān)鍵詞：生酮飲食對戊四唑急慢性致癇模型的作用及相關(guān)機制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：研究背景和目的： 癲癇(Epilepsy)是以腦部神經(jīng)元異常放電為特征的慢性腦功能障礙臨床綜合征,其中約30%為難治性。生酮飲食(Ketogenic diet, KD)作為有效的治療方案應用于難治性癲癇的治療已近一個世紀之久。臨床研究發(fā)現(xiàn)KD不僅有益于兒童的多種癲癇綜合征的治療,而且對成人和青少年的癲癇類型亦有顯著療效。KD是一種高脂肪、適量蛋白、低碳水化合物的飲食方案。目前KD在治療難治性癲癇方面的療效被大部分學者認同,成為治療難治性癲癇的安全有效的治療手段,對多種癲癇和癲癇綜合征有效。 動物實驗是研究KD機制的重要手段。戊四唑(Pentylenetetrazol, PTZ)是目前全身性給藥當中應用最廣泛的致驚藥物,是誘發(fā)全面性強直陣攣發(fā)作(generalized tonic-clonic seizures, GTCS)最為常見的藥物之一。嚙齒類動物被注入PTZ溶液后可誘發(fā)全面性的癇性發(fā)作,從而被廣泛地用來評價抗癲癇藥物(anti-epilepsy drugs, AEDs)的療效。PTZ溶液可經(jīng)皮下、腹腔或靜脈途徑進入動物體內(nèi),PTZ尾靜脈注射誘導急性致癇模型有利于測定KD對各種類型癲癇發(fā)作閾值的作用。然而既往急性致癇模型文獻往往僅注重KD對臨床發(fā)作閾值的作用,缺乏KD對腦內(nèi)癇性放電閾值影響的相關(guān)資料。慢性點燃模型能很好地模擬人類復雜部分性及繼發(fā)全面性癲癇,并用于研究點燃建立過程中的不同癇性發(fā)作狀態(tài)的變化,在研究癲癇的發(fā)生過程中有其它模型無法比擬的優(yōu)勢,通常分為電點燃和化學點燃模型。PTZ亞驚厥劑量重復注射法是目前較為經(jīng)典的慢性化學點燃癲癇動物模型,與人的失神性發(fā)作(小發(fā)作)、肌顫性、陣攣性和GTCS相似,可用來研究多種類型癲癇的形成和發(fā)作過程的機制研究。既往我們課題組已經(jīng)研究了KD對杏仁核慢性電點燃癲癇模型的作用。因此在本實驗中我們采用了兩種癲癇模型來研究KD在PTZ急性和慢性癲癇過程中的作用,希望能提供更好的科學價值。 雖然大量的臨床和動物實驗已充分證實KD具有抗驚厥作用,但其作用機制尚不完全清楚,進一步驗證KD的機制,也能為今后其它的治療手段提供參考。近年來不斷有研究表明,Y-氨基丁酸A型受體(gamma-aminobutyric acid A receptor, GABAA)功能的轉(zhuǎn)化(由抑制性向興奮性)可能是癲癇發(fā)病機制的重要環(huán)節(jié)之一。細胞膜上氯離子轉(zhuǎn)運體和氯離子濃度決定GABAa受體的興奮性。鉀-氯離子共轉(zhuǎn)運體2(K-CI-cotransporter, KCC2)和鈉-鉀-氯離子共轉(zhuǎn)運體1(Na+-K+-2CI-cotransporter, NKCC1)是陽離子-氯離子協(xié)同轉(zhuǎn)運體的兩種主要成分,控制神經(jīng)元質(zhì)膜上氯離子的電化學梯度,驅(qū)使氯離子的出胞和入胞。體外研究表明KD可能修飾陽離子-氯離子協(xié)同轉(zhuǎn)運體,從而調(diào)節(jié)GABAA受體的興奮性。為了解KD抑制癲癇的作用機制,我們探索了在PTZ慢性點燃過程中KD對皮質(zhì)KCC2和NKCC1的蛋白表達調(diào)控作用。 研究方法： 1.P28天SD大鼠按體重配對后分入KD組及ND組,喂食Ketocal及正常食物各4周,每隔2天測定體重。P56天手術(shù),4顆不銹鋼自攻螺絲植入皮層,雙股螺旋不銹鋼雙極電極植入右側(cè)腹側(cè)海馬,術(shù)后休息10天,進入閾值測定程序。 2.兩組大鼠測定電臨床閾值(electroclinical thresholds)。通過輸液泵以恒定速度6.0m1/h輸入新鮮配置的PTZ溶液(20mg/ml)進入大鼠尾靜脈,誘發(fā)出一系列腦電臨床癲癇發(fā)作。將每個觀察指標所需的輸液時間統(tǒng)一換算為PTZ癇性發(fā)作所需的閾值劑量(mg/kg). 3.PTZ慢性化學點燃程序。P28天SD大鼠按體重配對后分入KD組和ND組,喂食Ketocal及正常飲食4周,P56天進入化學點燃程序,期間飲食治療不間斷。新鮮配置的PTZ溶液按亞驚厥劑量(35mg/kg)隔日分別給兩組大鼠腹腔注射,共13次,直至呈完全點燃狀態(tài)。每次注射后觀察30mmin,記錄行為,根據(jù)Racine分級判定給藥后發(fā)作等級、肌陣攣潛伏期、陣攣潛伏期等參數(shù)。 4.通過Western blot方法半定量檢測兩組大鼠皮質(zhì)不同飲食喂養(yǎng)四周后,即未開始點燃前(Pre-kindling)和點燃發(fā)作的各個狀態(tài)(明顯肌陣攣發(fā)作、GTCS)KCC2和NKCC1的蛋白表達變化。 結(jié)果： 1.兩組大鼠喂養(yǎng)過程中體重均增加,但KD組大鼠體重明顯低于ND組。KD組大鼠除了皮毛油性多、脫毛外,其它生物學及行為學特征上和ND組比較并無顯著區(qū)別。 2.PTZ誘導癲癇電臨床發(fā)作閾值：生酮飲食并不改變整個發(fā)作進程,隨著尾靜脈輸注PTZ溶液的累加,兩組大鼠行為學和EEG上均出現(xiàn)一系列相似的變化。在腦電圖上(EEG)上依次觀察：首個孤立的尖波(first spike);首個棘波放電(first spike-and-wave discharge, SWD);亞持續(xù)狀態(tài)的棘波爆發(fā)(subcontinuous spike-and-wave discharges, subcontinuous SWD),且在20秒觀察時間內(nèi),放電時間至少超過50%；隨后出現(xiàn)高波幅的棘波(high amplitude spike-and-wave activity),此時大鼠多出現(xiàn)單雙肢強度不同的陣攣發(fā)作；當出現(xiàn)多棘波(polyspike discharges)時,大鼠出現(xiàn)劇烈的GTCS。在臨床發(fā)作上連續(xù)觀察：愣神樣發(fā)作；首個肌顫發(fā)作；明顯的肌陣攣發(fā)作；GTCS。除了首個孤立的尖波外,KD組皮質(zhì)SWD、subcontinuous SWD、高幅棘波放電、多棘波放電閾值均高于ND組。兩組大鼠海馬癇樣放電閾值均高于皮層,除了首個孤立的尖波,KD組右側(cè)海馬SWD、subcontinuous SWD、高幅棘波放電、多棘波放電閾值均高于ND組。此外生酮飲食顯著抑制皮層多棘波的放電,KD組皮層多棘波放電次數(shù)顯著低于ND組。在臨床行為學觀察上,KD組愣神樣發(fā)作、首個肌顫發(fā)作、明顯的肌陣攣發(fā)作、GTCS閾值明顯高于ND組。癇樣波(首個孤立的尖波)從皮質(zhì)傳導至右側(cè)海馬的時間兩組間無差異。 3.隨著點燃次數(shù)的累加,兩組大鼠行為學上均出現(xiàn)一系列的變化,發(fā)作等級總體上不斷增加,發(fā)作時間上不斷延長。共13次的點燃程序中,KD明顯降低癇性發(fā)作的嚴重程度。KD組大鼠4、5級發(fā)作比例遠少于ND組,而1級發(fā)作的比例則顯著高于ND組。同時KD明顯地延緩PTZ點燃的進程。相比于ND組,KD組明顯延長肌陣攣發(fā)作和陣攣發(fā)作的潛伏期,縮短陣攣發(fā)作和大發(fā)作的持續(xù)時間。 4. Ketocal及正常飲食各自喂養(yǎng)四周后(Pre-kindling),相比于ND組,KD組皮質(zhì)KCC2蛋白表達量明顯增高；但在隨后的PTZ點燃過程中明顯肌陣攣和GTCS狀態(tài)時KD組皮質(zhì)KCC2蛋白表達量逐漸下調(diào),但相比ND組在正常飲食喂養(yǎng)四周后(Pre-kindling)的皮質(zhì)KCC2蛋白表達量亦無統(tǒng)計學差異。隨著PTZ點燃次數(shù)的增加,KD組和ND組皮層KCC2的蛋白表達均呈動態(tài)下降改變,但在明顯肌陣攣發(fā)作狀態(tài)和完全點燃狀態(tài)中KD組KCC2的蛋白表達量仍顯著高于ND組。兩組大鼠各自喂養(yǎng)4周后(Pre-kindling)皮質(zhì)NKCC1蛋白表達無差異,在點燃過程中KD組皮質(zhì)NKCC1的蛋白表達量有升高的趨勢,但各狀態(tài)的蛋白表達量之間重復比較沒有統(tǒng)計學差異。然而在點燃過程中ND組皮質(zhì)NKCC1的蛋白表達呈動態(tài)升高改變,且在明顯肌陣攣和GTCS狀態(tài)下皮質(zhì)NKCC1的蛋白表達量顯著高于KD組。 結(jié)論： 1.KD在PTZ誘發(fā)的急性致癇模型中通過提高絕大多數(shù)電臨床發(fā)作閾值起抗驚厥作用,但不能阻止腦電臨床發(fā)作的出現(xiàn)。 2.KD在PTZ慢性點燃模型癲癇的形成過程中通過降低發(fā)作的嚴重程度和延緩大發(fā)作進程而具有延緩癲癇形成的作用。 3.KD可能通過調(diào)皮質(zhì)KCC2和NKCC1表達進而引起GABAA受體興奮性改變來起到抗癲癇作用。
【關(guān)鍵詞】：生酮飲食 癲癇 閾值 點燃 GABA_A受體 KCC2 NKCC1
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R742.1;R-332
【目錄】：

• 致謝4-5
• 中文摘要5-10
• Abstract10-16
• 縮略詞表16-17
• 目錄17-18
• 1. 引言18-20
• 2. 材料和方法20-32
• 3. 結(jié)果32-42
• 4. 討論42-44
• 5. 結(jié)論44-45
• 參考文獻45-49
• 綜述49-58
• 參考文獻54-58
• 作者簡歷58

【參考文獻】

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1 陳忠 ,李偉棟,朱麗君,沈穎婕,魏爾清;組氨酸,一種組胺的前體對戊四唑誘發(fā)大鼠癲癇的作用(英文)[J];Acta Pharmacologica Sinica;2002年04期

  本文關(guān)鍵詞：生酮飲食對戊四唑急慢性致癇模型的作用及相關(guān)機制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：279255