赵安容 王 莉 余巨明 王圣之
(川北医学院神经疾病研究所,四川 南充 637000)
癫痫具有明显的反复发作倾向,严重影响患者的神经生物学、认知及心理功能,治疗仍以药物为主。近年来,尽管抗癫痫药物的研发及临床应用取得了相当大的进展,但仍有20%~30%的患者不能控制癫痫发作而成为难治性癫痫(IE)〔1,2〕。最新的研究提示,多药耐药蛋白(MDRP)过度表达可能参与了IE形成的机制,其中最受关注的MDRP包括P-糖蛋白(PGP)、多药耐药相关蛋白家族(MRPs)和主穹窿蛋白(MVP)/肺耐药相关蛋白(LRP)。低频重复经颅磁刺激(rTMS)对癫痫发作有明确的抑制作用,可降低癫痫患者的发作频率,改善脑电图〔3〕;动物实验亦表明,低频rTMS可以延长癫痫模型发作潜伏期〔4,5〕。本文拟观察低频rTMS对氯化锂-匹鲁卡品慢性癫痫大鼠海马内MDRP表达的影响,探讨低频rTMS的抗痫机制。
1.1实验动物及分组 选取健康雄性SD大鼠60只,8周龄,体重210~230 g,平均(219.9±7.2)g,由川北医学院实验动物中心提供。按照随机数字表法分为对照组,模型组,假刺激组,治疗组,每组15只。
1.2主要仪器及试剂 仪器:MagPro R30型磁刺激器及MCF75环形线圈(Medtronic公司,丹麦)。
药品及试剂:匹鲁卡品(Sigma公司,美国);东莨菪碱(Sigma公司,美国);氯化锂(Amresco公司,美国);PGP、MVP及MRP1兔抗大鼠多克隆抗体(北京博奥生物科技有限公司);SABC、二氨基联苯胺(DAB)试剂盒(武汉博士德生物工程有限公司)。
1.3模型制备 慢性癫痫大鼠模型制备参照Glien等〔6〕及张小东等〔7〕的方法:1.5 mol/L氯化锂腹腔注射,剂量127.17 mg/kg;18 h后注射0.25 mg/ml东莨菪碱,剂量1 mg/kg;之后每隔30 min注射7.5 mg/ml的匹鲁卡品,剂量10 mg/kg,重复3~5次。大鼠急性期出现Ⅳ级以上的癫痫发作且经过1 w恢复后持续监测大鼠行为学表现。出现静息期癫痫发作的大鼠进行脑电图监测,若出现痫样放电则为慢性癫痫大鼠模型构建成功。对照组于相同时刻注射等量生理盐水。
1.4低频磁刺激(rTMS)治疗 将大鼠的头部固定于MagPro R30型磁刺激器(频率:0.5 Hz,40%MT)进行接收治疗,其余部位固定于非磁场区。每串100次,每日5串,间隔30 s,治疗持续14 d。假刺激组给予频率、次数及声音相似的刺激,无能量输出。
1.5观察指标
1.5.1大鼠癫痫发作情况 以模型构建成功为0 d,观察持续14 d,比较各组大鼠观察期间的癫痫发作次数及发作级别(取最高值)。发作级别评价参照Racine〔8〕的评价标准。
1.5.2大鼠CA3区PGP、MRP1及MVP水平检测 于观察结束后处死大鼠,检测CA3区PGP、MRP1及MVP水平,采用免疫组化法,操作严格按照说明书进行。采用Image Pro Plus6.0图像软件对目标蛋白的表达水平进行半定量分析,记录大鼠的平均光密度(IOD)。于治疗1、7、14 d分别处死5只小鼠检查目标蛋白表达量。
1.6统计学处理 采用SPSS21.0软件,计量资料比较采用t检验或单因素方差分析,等级资料采用秩和检验、计数资料行χ2检验。
2.1各组癫痫大鼠发作情况比较 模型组及假刺激组癫痫发作频率差异无统计学意义(P>0.05),治疗组癫痫发作频率低于模型组及假刺激组(P<0.05)。各组大鼠癫痫发作频率及级别的差异具有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 各组大鼠发作情况比较(n,n=15)
与模型组相比:1)P<0.05;与假刺激组相比:2)P<0.05
2.2各组CA3区PGP、MRP1及MVP表达水平比较 与对照组相比,模型组及假刺激组的PGP、MRP1及MVP表达水平显著升高(P<0.05),但模型组与假刺激组间差异无统计学意义(P>0.05)。治疗组PGP、MRP1及MVP表达水平显著低于模型组及假刺激组,较对照组显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2,图1~图3。
表2 各组CA3区PGP、MRP1及MVP表达水平比较
与模型组相比:1)P<0.05;与假刺激组相比:2)P<0.05;与对照组相比:3)P<0.05
图2 各组MRP1免疫组化染色结果(×400)
图3 各组MVP免疫组化染色结果(×400)
2.3治疗组不同时点PGP、MRP1及MVP表达水平 与治疗1 d相比,治疗7 d的PGP无明显变化(P>0.05),治疗7 d的MRP1及MVP表达水平显著降低(P<0.05),治疗14 d的PGP、MRP1及MVP表达水平显著降低(P<0.05)。见图4。
图4 治疗组不同时刻PGP、MRP1、MVP表达水平
目前,癫痫临床治疗仍以药物为主,尽管药物研究已经取得明显的进展,但仍有部分患者的疗效不佳,与患者的耐药性有关。癫痫患者耐药性与MDRP的表达具有密切的相关性,其中PGP、MRP1及MVP均与抗癫痫药(AEDs)的耐药现象相关。PGP及MRP1作为重要的药物转运蛋白,能够将AEDs泵出细胞,MVP通过胞吐及细胞核膜封锁复合体的产生阻止AEDs进入细胞〔9〕。
既往研究发现,癫痫患者存在MDRP高表达现象。Liu等〔10〕及Sisodiya等〔11,12〕研究发现手术切除的患者病灶中PGP、MRP1及MVP表达水平显著升高。Chen等〔13〕对杏仁核点燃构建的癫痫大鼠的大脑皮层及海马组织中的MRP表达水平进行检测,PCR及Western印迹显示MRP mRNA及蛋白表达水平均明显升高。本研究结果说明慢性癫痫大鼠脑组织中存在耐药蛋白高表达,导致耐药性的产生。
目前,对耐药蛋白表达的干预在癫痫治疗中的应用价值逐渐引起临床重视。Zhang等〔14〕研究发现维拉帕米能够通过阻断PGP相关的转运通道增强抗癫痫药物的作用。Mairinger等〔15〕发现PGP及MRP1能够阻止N-去甲基衍生物进入血脑屏障,降低抗癫痫药物的亲和力,故其在临床上的应用存在一定的争议。
李倩等〔16〕研究发现,经过rTMS治疗,大鼠丘脑内PGP的表达水平显著升高,与本次研究结果一致。本次研究发现,rTMS具有明显的后效应,这点对其用于癫痫的治疗非常重要。本研究说明低频rTMS能够通过降低MDRP的表达水平减轻癫痫症状,但低频rTMS影响MDRP表达水平的具体机制仍有待进一步研究。