《丘腦前核深部腦刺激抑制癲癇的作用機制及microPET研究》是依託浙江大學，由高峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：丘腦前核深部腦刺激抑制癲癇的作用機制及microPET研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：高峰
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用高頻電刺激深部腦區（DBS）的方法來控制癲癇的形成和發作是目前癲癇研究熱點之一。丘腦前核在癇性活動的傳播、同步化和泛化中扮演著非常重要的角色，是目前DBS治療癲癇的潛在的有效刺激靶點，但是其作用機制至今未明，我們在前期研究中利用microPET技術發現丘腦前核DBS可引起大鼠靶區以及遠隔腦區的可逆性葡萄糖代謝變化，並且和毀損丘腦前核可能有著兩種完全不同的抗癲癇機制。本研究將進一步採用分子影像學技術，聯合整體癲癇動物模型、離體腦片培養、神經電生理、神經化學和免疫組化等多種手段，系統觀察丘腦前核DBS對癲癇大鼠葡萄糖代謝和神經元電活動的調節作用，以及對神經遞質（GABA）和GABAA受體表達的影響，闡明其作用機制。本課題的順利完成能為丘腦前核DBS更好的套用於臨床治療難治性癲癇提供更為可靠的理論依據。
結題摘要
第一部分：深部腦刺激丘腦前核對小鼠顳葉癲癇的治療作用 我們探究了深部腦刺激丘腦前核對海人藻酸和電點燃誘導的小鼠海馬癲癇模型的作用。結果發現頻率為1Hz的深部腦刺激雙側丘腦前核能夠顯著減少自發性癲癇的發作頻率，並且對非驚厥的局灶性發作及強直、陣攣的全身性發作均有效，主要表現為對短時長(20-60s)和中時長(60-120s)發作的長時程抑制。同時，深部腦刺激能夠減少高頻率振盪和間期放電的頻率，降低海馬背景腦電中δ波的能量並增加γ波能量。此外，我們發現深部腦刺激能夠改善慢性癲癇小鼠在空間事物記憶、新事物識別以及恐懼條件反射測試中的表現。進一步利用光遺傳學技術發現，光激活丘腦前核區的GABA能神經元顯著抑制海馬電刺激誘導的癲癇形成和癲癇大發作。 第二部分：大鼠顳葉癲癇海馬葡萄糖低代謝的分子機制 我們在建立大鼠匹羅卡品癲癇模型的基礎上，利用18F-氟脫氧葡萄糖小動物正電子發射斷層掃描（18F-FDG-microPET）和病理學系指標來觀察兩者之間的關係。我們分別在癲癇發作前（未處理），癲癇持續狀態後第7天（潛伏期）和第60天（慢性期）進行18F-FDG-microPET掃描，同時觀察神經元特異性核蛋白（NeuN）和神經膠質纖維酸性蛋白（GFAP）在海馬中的表達情況，分析海馬葡萄糖代謝在每個時間點的和NeuN、GFAP表達的相關性。18F-FDG-microPET結果顯示海馬在癲癇潛伏期間呈現持續性代謝，部分葡萄糖代謝在慢性期恢復。潛伏期海馬葡萄糖低代謝與NeuN數量有關，而慢性期葡萄糖的部分恢復則和GFAP的數量有相關性。結果說明潛伏期海馬嚴重的葡萄糖代謝低代謝可能與神經元細胞丟失有關，而海馬葡萄糖在慢性的部分恢復可能是由於星形膠質細胞的增生。 第三部分：深部腦刺激內側隔核對小鼠顳葉癲癇的作用研究 我們使用不同頻率(1Hz、5Hz、20Hz和100 Hz)，不同方式(連續和間歇)對內側隔核進行深部腦刺激，探究了其對海人藻酸和電點燃誘導的小鼠海馬癲癇模型的作用。在急性海人藻酸模型中，持續性電刺激內側隔核均能抑制顳葉癲癇的大發作，但不能抑制局灶性發作，其中5 Hz的抗癲癇效果最好。此外，內側隔核區的深部腦刺激能夠抑制電點燃誘導的顳葉癲癇的大發作，對其形成過程則無作用。進一步利用光遺傳學技術發現，光激活內側隔核區的膽鹼能神經元顯著抑制海馬電刺激誘導的癲癇形成和癲癇大發作。
