热惊厥对癫痫易感性的影响及低频率电刺激对癫痫的作用

论文摘要

癫痫是神经系统常见的慢性病。约30%的患者经多种抗癫痫药物治疗后仍不能控制发作,成为难治性癫痫。难治性癫痫在颞叶癫痫中非常常见。然而,目前对癫痫的发病机制尚不清楚,药物治疗和手术治疗颞叶癫痫的效果还远不理想。因此,探讨癫痫的发病机制和研究有效的防治措施是急需解决的问题。癫痫与神经可塑性存在密切关系。目前认为癫痫是神经可塑性与致病因素相互作用,进而影响神经网络的结果。发育早期被认为是神经网络形成的关键时期,因而发育早期的关键事件可能对癫痫的形成起到非常重要的作用。复杂热惊厥（complex febrile seizures, FSs）是婴幼儿时期常见病,与颞叶癫痫关系密切。临床回顾性研究表明,相当一部分颞叶癫痫病人具有FSs病史。另外,动物实验研究表明,虽然FSs只引起35-45%成年大鼠颞叶癫痫,但经历过FSs的大鼠,亚剂量（5 mg/kg）海人藻酸（kainic acid, KA, KA受体激动剂,作为致痫剂使用）能够引出癫痫发作,提示FSs可能引起成年后癫痫易感性增加。然而,目前尚不清楚FSs引起的癫痫易感性增加是否是普遍现象以及能否长时间维持,以及这种FSs引起的癫痫易感性增加是否与非家族性癫痫的发病有关。癫痫发病机制非常复杂,这也决定了当前药物治疗和手术治疗效果都不很理想。因此我们选择研究癫痫治疗的新策略一一低频率电刺激（low-frequency stimulation, LFS）的治疗效果。LFS由于具有可逆性、可调性等优点,为难治性癫痫的治疗提供了新选择。目前关于LFS对癫痫的治疗效果还不明确,LFS在癫痫治疗方面的研究主要集中在刺激靶点的选择和参数的改进。近年还发现刺激模式的重要性,课题组的前期研究已经发现：在癫痫发作时给予LFS小脑顶核达到治疗效果,而后放电结束后立即再刺激小脑顶核则没有治疗作用,提示LFS治疗存在时间依赖性效应。然而,目前还不知道这种现象是否普遍存在,特别是对于癫痫的起始灶点。如果针对癫痫灶点的LFS也存时间依赖性效应,那么它对临床上深部脑核团的LFS的治疗方案设计将十分重要。因此,本课题在长时间跨度上探讨大鼠FSs后对癫痫易感性的影响,以及这种FSs引起的易感性变化对其后代癫痫易感性的影响；选取颞叶癫痫的代表性模型一一杏仁核电点燃癫痫模型,探讨不同时间点给予点燃灶点LFS对大鼠颞叶癫痫的治疗效果。第一部分复杂热惊厥引起的癫痫易感性增加及其传代将出生9天（P9）的SD大鼠（F0）放在44±2℃的环境中,引出FSs并能记录到发作期的EEG；发现其成长至360天大时,仍然对最大电休克（Maximal electroshock, MES,65毫安,0.2秒,50赫兹）癫痫模型易感性增加,表明FSs引起的癫痫易感性增加至少能够在大鼠上持续一年左右；将P9发过FSs的大鼠60天后交配,其子代（F1）成长至90天时,用MES测量其癫痫易感性,发现对MES癫痫（40毫安,0.2秒,50赫兹）的易感性也显著增加,表明FSs引起的癫痫易感性增强能够传递给未经历过热惊厥的子代；用同样的方法繁殖下下代（F2）动物进行MES（40毫安,0.2秒,50赫兹）,发现FSs引起的易感性增强对其下下代的易感性没有影响,提示FSs引起的癫痫易感性增加只能传递一代；人为控制P9的大鼠的FSs发作严重程度,发现其后代对MES引出的癫痫易感性是否增加取决于发热惊厥时的严重程度,表明FSs引起的癫痫易感性增强的传代存在严重程度依赖性效应；将发过FSs的成年雄性大鼠与没有发过FSs的成年雌性大鼠交配,发现子代对MES癫痫的易感性并没有增加,而将发过FSs的成年雌性大鼠与没有发过FSs的成年雄性大鼠交配,发现子代对MES癫痫的易感性增加,表明FSs引起的癫痫易感性增加是通过母亲传给子代的；将子代的易感性用KA癫痫模型评价,也得到类似的结果,但是用戌四唑（PTZ）癫痫模型却没有发现这种热惊厥引起的易感性增加的传代现象。我们的结果表明幼年FSs不但能够引起成年后对癫痫易感性的增加,而且能引起下一代癫痫易感性的增加。第二部分低频率电刺激抗癫痫作用的时间依赖性效应在大鼠杏仁核电点燃形成过程中,每次电点燃刺激（1秒,1毫秒波宽,100-300微安,60赫兹）后,立即给予同侧杏仁核LFS（15分钟,0.1毫秒波宽,100微安,1赫兹）能显著抑制电点燃过程,然而延迟给予（在后放电消失后给予而非点燃刺激结束后立即给予）同侧杏仁核LFS不但没有抑制点燃过程的作用,反而加快大鼠到达电点燃癫痫行为1级和2级的速度,表明LFS能否起到抑制癫痫形成过程的作用,取决于给予LFS的时间点；在大鼠杏仁核点燃大发作后,点燃刺激后立即给予同侧杏仁核LFS能显著抑制大发作的几率,降低累计大发作时间和大发作等级；而延迟给予同侧杏仁核LFS不但没有抑制大发作几率和降低大发作等级的作用,反而延长累计大发作时间和累计后放电时间,表明LFS能否抑制癫痫大发作,也取决于给予LFS的时间点。我们的结果表明LFS的抗癫痫作用可能存在“治疗时间窗”效应,能否取得抗癫痫作用,与给予LFS的时间点密切相关。总之,本课题发现癫痫发病机制的复杂性：大鼠FO代经历过FSs后相当长时间内,癫痫易感性明显增加,并且这种易感性的增加能够通过母亲传递给没有发过FSs的F1代,这种传递具有严重程度依赖性和模型特异性,该发现可能提示了表观遗传学在癫痫形成过程中的作用；而治疗策略上的发现是,对大鼠颞叶癫痫灶点的LFS能否取得效果,关键在于给予LFS的时间点,存在时间依赖性效应,结果提示LFS治疗存在“时间窗”效应。研究结果对LFS的临床治疗方案的设计有重要意义。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 第一部分
• 1.1 引言
• 1.2 材料和方法
• 1.3 结果
• 1.4 讨论
• 参考文献
• 2 第二部分
• 2.1 引言
• 2.2 材料和方法
• 2.3 结果
• 2.4 讨论
• 参考文献
• 结论和创新点
• 综述
• 参考文献
• 附录
• 作者简历
• 在学期间所取得的科研成果
• 获奖情况