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背景与目的:癫痫持续状态(SE)作为神经内科常见的一种急危重症,具有较高的死亡率和致残率。目前治疗主要依赖于传统的抗惊厥药物,如苯二氮卓类,苯巴比妥类,丙戊酸类药物等。即使经过规范的抗惊厥药物治疗后,仍有三分之一的患者演变为难治性癫痫持续状态,甚至超级难治性癫痫持续状态,导致患者出现严重的不良预后,因此探讨其发生机制、进而寻找新的治疗靶点成为目前该领域研究的一个重要课题。癫痫持续状态发生的根源是由于癫痫发作自行终止机制失败,或癫痫发作异常延长机制启动所致,既往研究表明神经炎症网络的过度激活在这一环节中扮演了重要角色,但调控炎症网络的关键分子目前并不清楚。降钙素原(PCT)是降钙素(CT)的前肽,由于对细菌感染具有高度的特异性,PCT在临床上被当作脓毒血症等细菌感染的诊断标志物。近期,PCT新的病理生理学功能被不断挖掘,引起了广泛关注。2010年,西班牙学者Tavares E等发现PCT参与了外周炎症反应的级联放大过程,中和外周PCT可显著降低脓毒血症动物模型死亡率,提示PCT不仅是一种血清标志物,更作为一种有害的炎性介质,促进了炎症反应进程。进一步实验表明,中和外周PCT可显著降低阿尔兹海默症模型动物脑内小胶质细胞的活化程度,防止Abeta在脑内引起的神经毒性,并改善模型动物在旷场实验和高架十字迷宫实验中的行为学表现,提示PCT对中枢炎症反应也有类似的调控作用。2015年,瑞士学者Sutter R等更是在一项观察性队列研究中发现:癫痫持续状态发病起始阶段的血清PCT水平可作为患者不良预后的独立预测因子,且与感染无关。这些证据表明,PCT很可能作为一种促炎细胞因子,参与了癫痫持续状态的发生和维持。本研究拟应用大鼠锂-匹罗卡品癫痫持续状态模型,深入探讨PCT在癫痫持续状态发生中的作用及可能机制。首先观察血清PCT随癫痫持续状态时间延长的动态变化及其组织来源,然后明确PCT在脑内的变化和定位分布,进而探索其对于神经元兴奋性和突触可塑性的影响。材料与方法:建立大鼠锂-匹罗卡品癫痫持续状态模型,应用ELISA分别检测癫痫持续状态(SE)后5分钟,30分钟,1小时,2小时血清PCT、IL-1β,IL-6及CRP的动态变化,同期检测对照组和SE后不同时间点的大鼠肝功能和肾功能指标。应用qRT-PCR及Western-Blot检测对照组和SE 2小时组各器官PCT在mRNA和蛋白水平的表达。Western-Blot检测对照组和SE 30分钟,1小时,及SE终止后6小时,12小时,24小时的海马PCT表达情况,并用免疫荧光检测SE 30分钟,1小时动物海马的PCT表达分布。制备急性海马切片,应用全细胞膜片钳技术,观察在PCT(0.1nM)灌流后,海马CA1区锥体神经元自发兴奋性突触后电流频率和幅值的变化,双脉冲刺激比率的变化,及输入梯度刺激电流(10-80pA)诱发动作电位数目的变化。Western-Blot检测HT22细胞在PCT(10pg/ml-10ng/ml)刺激后细胞膜表面GABAA receptorβ2,3的表达变化。结果:在SE后5分钟时,血清PCT就出现显著升高(升高4.27倍),且随SE持续时间延长,血清PCT呈现渐进升高的趋势,于SE2小时升高达13.03倍。相较于血清CRP(2小时升高,升高1.52倍),IL-6(30分钟升高,升高2.56倍)及IL-1β(30分钟升高,升高1.83倍),血清PCT升高更早,且升高程度更显著。组织qRT-PCR和Western blot表明,SE后2小时,全身各组织脏器均可异常上调PCT表达,尤其以海马组织为著。进一步的海马冰冻切片免疫荧光显示SE 30分钟、SE 1小时时,海马齿状回区PCT表达增高,且与激活的星形胶质细胞明显双标。急性海马切片的全细胞膜片钳记录表明,PCT灌流(0.1nM)可显著提高海马CA1区锥体神经元自发兴奋性突触后电流的频率和幅值,降低双脉冲刺激比率,使双脉冲易化(PPF)转变为双脉冲抑制(PPD),并增加诱发动作电位数目。HT22细胞给予PCT刺激后,随PCT浓度增高,细胞膜GABAA受体显著降低,表明PCT干预可导致GABAA受体内吞。结论:在癫痫持续状态大鼠模型中,血清PCT在SE早期即出现显著升高,随SE持续时间延长,血清PCT呈现渐进升高的趋势。SE过程中,全身各脏器均可异常高表达PCT,并以海马组织为著。而过度表达的PCT导致了海马神经元兴奋性增高,突触可塑性改变,并使神经元细胞膜表面GABAA受体内吞。综上所述,PCT可能参与了癫痫持续状态的发生和维持。