褪黑素對谷氨酸致癇大鼠海馬內(nèi)谷氨酸GABA及其受體水平的影響.pdf

1、癲癇（Epilepsy）是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的常見病和多發(fā)病，其是神經(jīng)元反復(fù)陣發(fā)性過度放電的結(jié)果。目前認(rèn)為，癲癇發(fā)病與中樞神經(jīng)-免疫-內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)失衡密切相關(guān)，以神經(jīng)機制為主，免疫和內(nèi)分泌因素分別在受體、信使和基因水平對其進行調(diào)節(jié)。其中，癲癇患者腦內(nèi)興奮性系統(tǒng)與抑制性系統(tǒng)失去平衡是癲癇發(fā)作的主要神經(jīng)機制。谷氨酸（Glutamate，Glu）是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，廣泛分布于神經(jīng)系統(tǒng)的大腦皮層、小腦、基底神經(jīng)核等部位。大量研究顯示

2、Glu參與癲癇的形成，同時Glu還可以作為一種致癇劑用于實驗性癲癇動物模型的制作中。其促進癲癇發(fā)作的機理可能是Glu通過與神經(jīng)元上的Glu受體結(jié)合，介導(dǎo)G蛋白藕聯(lián)的離子通道，或者與興奮性氨基酸受體（NMDA型）結(jié)合，導(dǎo)致大量的Ca2+和Na+內(nèi)流，而K+、Mg2+則外流，產(chǎn)生去極化，引起癲癇發(fā)作。Glu受體分為離子型谷氨酸受體（ionotropic glutamate receptors，iGluRs）和代謝型谷氨酸受體（metabot

3、ropic glutamate receptors，mGluRs），其中離子型谷氨酸受體又包括NMDA受體、AMPA受體和KA受體；GluR2是谷氨酸的AMPA受體4種亞型（GluR1-4）中的一種，AMPA受體的主要特征由GluR2決定，GluR2的表達下調(diào)被認(rèn)為是一種分子開關(guān)，控制谷氨酸受體AMPA對Ca2+的通透性阻斷或減少Glu的興奮毒性，從而影響癲癇發(fā)作。Γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric-acid，GABA)是中樞神

4、經(jīng)系統(tǒng)中最重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。癲癇動物實驗研究表明，癲癇動物大腦皮質(zhì)內(nèi)GABA含量降低，且降低程度與癲癇發(fā)作程度一致。腦池內(nèi)注射GABA能抑制實驗動物的癲癇發(fā)作，腹腔或靜脈注射GABA亦可對抗動物的藥物性癲癇。腦脊液（CSF）中GABA含量與癲癇閾值呈正相關(guān)，即CSF內(nèi)GABA含量下降時，其癲癇閾值低下，易發(fā)生癲癇。GABA主要通過離子型受體（GABRA和GABRC）和代謝型受體（GABRB）發(fā)揮抑制性功能，GABRA受體是化學(xué)門控離

5、子通道類受體，主要分布于中樞神經(jīng)元和外周交感神經(jīng)元突觸后膜，GABA及其它激動劑與之結(jié)合，可致突觸后膜氯離子通道開啟，大量氯離子內(nèi)流，胞膜超極化，形成抑制性突觸后電位（IPSP），介導(dǎo)GABA突觸后抑制效應(yīng)。褪黑素（melatonin，MT），化學(xué)名稱為N－乙酰－5－甲氧基色胺是一種主要由丘腦松果體細(xì)胞合成、分泌的吲哚類神經(jīng)內(nèi)分泌激素。其分泌呈現(xiàn)明顯的晝低夜高的規(guī)律，研究表明MT具有廣泛的生理作用，它能維持晝夜節(jié)律、促進睡眠、增強人體免

6、疫功能、抑制腫瘤細(xì)胞生長，并對生長、發(fā)育、性功能和許多器官起調(diào)節(jié)作用。近年來，隨著對MT功能研究的不斷深入，MT的其他重要功能也陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，包括清除自由基、抗氧化、神經(jīng)保護和抗驚厥抑制癲癇發(fā)作的作用。但是目前，有關(guān)MT抑制癲癇的作用機制方面的研究并不多。有研究表明MT可能通過細(xì)胞膜上的特異性MT受體發(fā)揮它的抗驚厥、抑制癲癇作用，而MT膜受體競爭性拮抗劑Luzindole能夠阻斷MT的抗驚厥、抑制癲癇的作用。本研究旨在通過觀察MT對Glu

7、致癇大鼠行為學(xué)、海馬內(nèi)Glu及其受體GluR2和GABA及其受體GABRA1但影響，初步探討MT抑癇的作用機制。
　　 實驗分兩部分。第一部分，40只健康雄性SD大鼠隨機分為4組（每組10只），分別為A組：生理鹽水對照組；B組：MT＋Glu組；C組：Glu致癇組；D組：Luzindole＋MT＋Glu組。觀察并記錄大鼠行為學(xué)改變，用免疫組織化學(xué)方法檢測大鼠海馬內(nèi)Glu及其受體GluR2含量的變化。結(jié)果顯示，A組無癇樣發(fā)作和癇樣放

8、電，B組無或僅有輕微發(fā)作（0～Ⅱ級），C組和D組癇樣發(fā)作重（Ⅲ～Ⅴ級）；免疫組織化學(xué)分析結(jié)果顯示，各組大鼠海馬CA1-CA3區(qū)錐體細(xì)胞層和齒狀回顆粒細(xì)胞層神經(jīng)元均有表達。Glu胞漿著色，C組和D組較A組各區(qū)免疫反應(yīng)性明顯增強，B組較C組和D組陽性細(xì)胞數(shù)目減少，細(xì)胞染色較淺，差異明顯（P<0.05），B組與A組相比沒有明顯的差異性；GluR2胞膜著色較深，C組和D組較A組各區(qū)免疫反應(yīng)性明顯減弱，B組較C組和D組陽性細(xì)胞數(shù)目增加，差異明顯（

9、P<0.05），B組與A組相比沒有明顯的差異性。研究結(jié)果提示，MT對谷氨酸致癇大鼠癇樣發(fā)作程度、癇樣放電有抑制作用，其機制之一是經(jīng)由其特異性的膜受體，降低Glu的表達，減少Glu的活性，并上調(diào)GluR2的表達，進而發(fā)揮抑癇效應(yīng)。
　　 第二部分，40只健康雄性SD大鼠隨機分為4組（每組10只），分別為A組：生理鹽水對照組；B組：MT＋Glu組；C組：Glu致癇組；D組：Luzindole＋MT＋Glu組。觀察并記錄大鼠行為學(xué)改變

10、，用免疫組織化學(xué)方法檢測大鼠海馬內(nèi)GABA及其受體GABRA1含量的變化。結(jié)果顯示，A組無癇樣發(fā)作和癇樣放電，B組無或僅有輕微發(fā)作（0～Ⅱ級），C組和D組癇樣發(fā)作重（Ⅲ～Ⅴ級）；免疫組織化學(xué)分析結(jié)果顯示，各組大鼠海馬CA1-CA3區(qū)錐體細(xì)胞層和齒狀回顆粒細(xì)胞層神經(jīng)元均有表達。GABA胞膜胞漿均著色，GABRA1胞膜著色較深，C組和D組較A組各區(qū)免疫反應(yīng)性明顯減弱，陽性細(xì)胞數(shù)目明顯減少，細(xì)胞染色較淺。B組較C組和D組各區(qū)免疫反應(yīng)性明顯增強

11、，陽性細(xì)胞數(shù)目明顯增加，細(xì)胞染色較深，差異明顯，具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。B組與A組相比無明顯差異。結(jié)果表明，MT對谷氨酸致癇大鼠癇樣發(fā)作程度、癇樣放電有抑制作用，其機制之一是經(jīng)由其特異性膜受體，增強海馬抑制性神經(jīng)遞質(zhì)GABA及其受體GABRA1的活性與表達，進而發(fā)揮效應(yīng)。
　　 綜上所述，MT具有抑癇作用，其作用機制可能涉及通過其特異性的膜受體降低Glu的表達及其興奮活性及上調(diào)GluR2的表達，增強GABA及其受體GAB