GIRK通道开放剂在癫痫大鼠中抗癫痫的研究

1、GIRK通道开放剂在癫痫大鼠中抗癫痫的研究    摘要 目的 探讨GIRK通道开放剂氟吡汀（flupirtine）对癫痫大鼠癫痫发作和脑电图的影响。 方法 30只雄性健康成年SD大鼠随机平均分成三组：正常对照组、癫痫+生理盐水（NS）组和癫痫+氟吡汀（flupirtine）组。癫痫+生理盐水（NS）组和癫痫+氟吡汀（flupirtine）组两组动物复制青霉素诱发癫痫模型，造模成功后分别给予生理盐水和氟吡汀治疗，再观察痫样行为和脑电图。 结果 正常对照组行为学和脑电图均正常；癫痫+生理盐水组有明显痫样行为，脑电图呈现明显的尖波、棘波、尖-慢复合波以及棘-慢

2、复合波的阵发性痫样放电；癫痫+氟吡汀组大部分大鼠行为正常或是轻度的痫样行为，脑电图恢复正常的基础波放电，只有1例呈少量的痫样放电。 结论 GIRK通道开放剂flupirtine对癫痫大鼠痫样行为和异常的脑电图有改善作用。 关键词 癫痫；GIRK通道；氟吡汀；大鼠 中图分类号 R96 文献标识码 A 文章编号 1673-9701（2013）16-0010-02 癫痫（epileptic seizure）是指中枢神经系统脑内神经元的异常和过度超同步化放电而表现出来的一系列临床现象1。因为异常放电的神经元可以是大脑不同的部位的神经元，所以可以有多种多样的表现2，异位放电常与离子通道功能异常有关3，4

3、。离子通道是体内可兴奋性细胞兴奋性调节的基础，其中钠离子、钙离子和钾离子通道与癫痫相关性的研究较多，很多研究表明钾离子通道家族的GIRK通道在癫痫发病中起重要作用5，6，因此本研究旨在观察GIRK通道开放剂对癫痫的影响。 1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 实验动物 SPF级SD大鼠30只，雄性，购自上海斯莱克实验动物有限责任公司SCXK（沪）2003-0003。随机分成三组：正常组10只；癫痫+NS组10只；癫痫+flupirtine组10只。 1.1.2 实验试剂及设备 氟吡汀（flupirtine）购自TOCRIS；青霉素钠产自山东瑞阳制药有限公司；脑电图机为日本光电MAF-5型1

4、6导脑电图机；脑立体定位仪为成都仪器厂ST-5ND-B。 1.2 方法 1.2.1 复制癫痫模型 参照1997年邹晓毅等7建立的方法。给癫痫+生理盐水（NS）组和癫痫+flupirtine组大鼠通过腹腔给予青霉素钠注射，每周2次，连续4周，注意观察过程中大鼠的癫痫样发作行为。正常对照组大鼠给予相同体积的NS注射。 1.2.2 脑室给药 癫痫+NS组和癫痫+flupirtine组大鼠癫痫模型造模成功，水合氯醛麻醉，脑立体定位仪定位。人字缝和矢状缝交接点后0.8 mm、右侧旁开中线1.5 mm钻开颅骨后埋入3.5 mm微导管后固定。大鼠恢复5 d进入给药实验。连续3 d侧脑室内癫痫+flupirt

5、ine组大鼠注射30 L flupirtine和癫痫+NS组大鼠注射等量NS，在第4天再次注射30 L flupirtine和等量NS，2 h后观察痫样行为和记录脑电图。 1.2.3 脑电图检查 10%水合氯醛0.35 mL/100 g剂量麻醉大鼠后，沿颅顶正中线切开，剥离骨膜后，植入C3/C4/F3/F4 4个电极后牙科水泥固定。脑电图机记录大鼠EEG。右海马、左海马；右皮质/右耳、左皮质/左耳之间电极连接。电压为1.25 mV。大鼠清醒状态下记录。 1.2.4 观察方法和时间 建立模型成功后，脑室给药治疗后观察三组动物的痫样行为和脑电图。 1.2.5 统计学方法 使用SPSS 13.0统计

6、软件，统计检验方法采用2检验或秩和检验，P < 0.05为有统计学意义。 2 结果 2.1 三组大鼠痫样发作行为结果 三组大鼠癫痫发作的结果如表1所示。癫痫+NS组大鼠表现出、级痫样发作，而癫痫+flupirtine组无一例、级痫样发作，主要表现为和级痫样发作，甚至有的大鼠青霉素诱导不出痫样发作。癫痫+flupirtine组与癫痫+NS组相比，有显著性差异（P < 0.01），说明GIRK通道开放剂flupirtine明显有抗癫痫的作用。 2.2 三组大鼠的EEG结果 三组大鼠EEG结果如表2所示。正常对照大鼠表现为基础波，即波或波，癫痫+NS组出现尖波、棘波、尖-慢复合波以及棘-

7、慢复合波的阵发性痫样放电，而癫痫+flupirtine组大鼠大部分表现为基础波，只有1例大鼠在基础波的基础上出现了尖-慢复合波，与癫痫+NS组大鼠相比，有显著性差异（P < 0.01），说明GIRK通道开放剂flupirtine可以改善癫痫大鼠癫痫样放电的脑电波。 3 讨论 癫痫是大脑神经元的突发性异常放电的短暂一过性大脑功能障碍的慢性疾病。癫痫的发病机制很复杂，目前为止尚未完全清楚8。国内外许多研究证明，癫痫的发病机制涉及到神经生理、生化以及与神经免疫等密切相关，其电生理的本质就是脑内神经元过度同步放电的结果。脑内神经元的同步放电，除了与单胺类递质、氨基酸类递质，还与一些神经肽、钙离子

8、等相关9。越来越多的研究证实，神经元上的许多离子通道也参与其中10，影响神经元兴奋性的离子通道中主要有电压门控的钠通道、钙通道和钾通道，也有配体门控的NMDA和GABA等通道11， 12。这些通道的改变最终引起神经元的兴奋性升高，而导致同步放电的增多。 电压门控钾通道和癫痫的关系研究得比较多。很多研究发现编码KV1.1、KV4.1、KCNQ等钾通道的基因突变或是KV1.113、KV4.114、KCNQ15蛋白在大脑内表达或是降解异常，都可以引起神经元兴奋性升高诱发癫痫。GIRK通道是属于G蛋白偶联的内向整流钾通道家族，其中GIRK主要表达于中枢神经系统，如海马CA1和CA3区，此外在DG区和皮

9、层也大量表达。GIRK能被多种神经递质调节如被5-羟色胺激活16。GIRK通道被激活后，维持神经元的静息膜电位，而降低神经的兴奋性17。目前有国外的研究发现GIRK2突变或是代谢过程中异常后可导致小儿癫痫18，也有研究发现GIRK1和GIRK2在癫痫模型大鼠中的表达有改变，特别是在DG区的表达有所升高，可能是因为癫痫后机体适应性的对神经元过度兴奋的一个代偿19。 本研究通过对癫痫大鼠运用脑室给予GIRK通道的开放剂flupirtine，通过观察大鼠癫痫样行为和脑电图来探讨GIRK通道在癫痫中的作用，我们发现给予flupirtine使GIRK通道激活以后，使得神经元钾离子内流增加，神经元兴奋性降

10、低，突触后膜超极化。大鼠行为学上表现为青霉素诱发的、级痫样行为消失，主要表现为、级痫样行为和诱发不出痫样行为。脑电图的结果和行为学结果也较为一致，可以看到在给予flupirtine后，青霉素诱发出来的大鼠脑电尖波、棘波、尖-慢复合波以及棘-慢复合波的阵发性痫样放电明显改善，大部分异常放电消失，表现基础波的正常放电，只有1例大鼠在基础波放电的基础上出现了尖-慢复合波。本研究的结果充分说明GIRK通道开放剂flupirtine有抗癫痫的作用，也证实了GIRK通道参与了癫痫的发生发展过程，为癫痫的治疗提供了理论基础。 参考文献 1 臧颖卓. 癫痫发病机制的研究现状J. 脑与神经疾病杂志，2009，1

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