托吡酯(topiramate,TPM)是一种新的抗癫癎药,其化学结构为2,3:4,5-双-O-(1-甲基亚乙基)-β-右旋-氨基磺酸吡喃果糖,在多种癫癎发作类型治疗中有效,包括局灶性癫癎发作、原发性强直阵挛发作、Lennox-Gastaut综合征等[1-2]。其作用机制有:1.可阻断神经元持续去极化导致的反复电位发放,此作用与使用TPM后的时间密切相关,表明TPM可以阻断钠通道[3];2.可以增加γ-氨基丁酸(GABA)激活GABAA受体的频率,加强氯离子内流,增强抑制性中枢神经递质的作用[4,5];3.降低谷氨酸AMPA受体的活性[6,7],抑制谷氨酸和天冬氨酸的释放[8],降低兴奋性中枢神经递质的作用;4.抑制碳酸酐酶,特别是其同工酶CA II和CA IV [9];5.对K+通道电流的调节作用[10];6.抑制神经元L-型电压激活钙离子通道[11]。最近陆续报道TPM在治疗儿童癫癎时出现少汗或无汗为主要表现的对热不耐受现象[12-17],该现象是可逆的,当停用TPM时,少汗表现消失。泌汗障碍发生率一般在10%-20%左右,但有研究发现未出现临床症状者,其发汗试验提示有出汗量下降,下降人数超过测试总人数的50%。这个现象提示TPM相关的泌汗障碍存在普遍性。目前TPM引起泌汗障碍的机制尚不清楚。根本的原因是汗液的调节机制尚处于研究中。有研究提示泌汗障碍与TPM对碳酸酐酶亚型抑制有关,该抑制作用减低了汗液原液的分泌,减少汗液的形成从而导致泌汗率下降。但作为一个酶类,其调节存在一个过程,机体并不能快速的调节此过程,因此这种假设还有待证实。在小鼠汗腺分泌细胞的管腔侧和基底侧均存在AQP5表达,有实验发现该蛋白参与了汗液的分泌过程。但也有研究提出该蛋白与泌汗没有联系。因此,泌汗障碍的原因有待进一步研究。泌汗通路起始于丘脑下部视前区,经脑干侧索中央下行,到达脊髓的中间外侧柱,位于中间外侧柱的节前神经元发出纤维到达同侧的交感神经节,换元后发出节后纤维支配汗腺器官。人类在高温或运动时的热驱散主要依靠小汗腺的蒸发而带来的散热作用。因此,汗液的产生对热耐受程度产生重要的影响,出汗可以防止运动中出现过热现象。汗腺由交感节后神经元轴突支配,不同于一般的交感神经节后递质,汗液的分泌以乙酰胆碱为主要神经递质。啮齿类动物的汗腺主要位于足垫和足指(趾),小汗腺的出汗可以由拟胆碱剂、肾上腺素等注射或热刺激运动刺激激发。TPM是如何引起在儿童的泌汗障碍的,是否与对胆碱能系统的作用有关系?实验以此着手展开研究。本研究首先采用硅胶印迹模型观察了TPM在小鼠引起的泌汗功能情况。其次在此模型基础上应用HE染色法和电镜下观察TPM引起的泌汗障碍是否与汗腺结构变化有关系;采用免疫组化染色观察支配汗腺的一般神经末梢、胆碱能神经、肾上腺能神经及胆碱能M3受体的表达变化。并结合蛋白印迹和免疫组织化学观察胆碱酯酶在汗腺的表达,进行胆碱酯酶活性测定。此外对GABA神经元参与脊髓和丘脑下部区域的交感活动进行了形态上的初步的探索。实验结果如下:(1)2周龄的幼鼠每天经灌胃给予TPM(80mg/kg),连续给药一个月后和停药后一周,对小鼠进行匹罗卡品刺激发汗试验,发现TPM处理后小鼠与对照组小鼠相比其分泌汗腺数目下降17%,单位汗腺的泌汗量下降40%。光镜结构和汗腺的超微结构未见明显改变。(2)与对照相比,TPM处理对汗腺腺周一般神经支配PGP9.5、胆碱能神经支配标志物ChAT、肾上腺能标志物TH神经支配面积无明显影响;对胆碱能毒蕈碱M3受体表达以及对星状神经节神经递质表达无明显影响。单个汗腺分泌部的面积无明显变化。(3)TPM处理后汗腺AChE免疫荧光及蛋白免疫印迹表达结果与对照相比无明显差异,汗腺组织匀浆后提示TPM对AChE活性无明显影响。(4)交感节前神经元存在ChAT和GAD65免疫荧光双标记。热激活后,丘脑下部热敏感神经元与GABA能神经元存在双标记。从这些结果中可以初步得出以下结论:(1)TPM(80mgkg-1d-1)较长时期给药在一定程度上降低了小鼠的泌汗功能,停药后泌汗功能恢复。(2)TPM导致的泌汗障碍没有影响到小鼠汗腺的面积大小和形态、超微结构。(3)长期的TPM处理可降低小鼠外泌汗腺对匹罗卡品的分泌反应性,TPM未影响到小鼠汗腺的交感神经发育和支配、汗腺周围的胆碱能毒蕈碱M3受体表达,对汗腺部位的AChE表达及其活性也无明显影响。(4)GABA能神经元可能参与节前胆碱能神经元调节、GABA能神经元参与丘脑下部对高温的反应。这种参与活动可能与TPM泌汗障碍相关。