低頻電刺激抑制癲癇鏡灶形成的作用及機制研究

《低頻電刺激抑制癲癇鏡灶形成的作用及機制研究》是依託浙江大學，由丁美萍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：低頻電刺激抑制癲癇鏡灶形成的作用及機制研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：丁美萍
• 項目類別：面上項目

項目摘要

癲癇的灶點形成、自發放電和癲癇的癇性擴散是國際上癲癇領域公認的三大難題，其中如何抑制鏡灶形成和活動是癲癇治療學上的關鍵問題。課題組先前的研究首次報導了低頻率電刺激癲癇灶點外特定腦區可以抑制癲癇的發生和發作，而且具有治療時間窗的效應；尤其課題組的預實驗非常有趣地發現，低頻率電刺激可以抑制癲癇鏡灶形成並抑制鏡灶的活動，但是其作用機制尚不清楚。初步研究還發現海馬KCC2的表達明顯下調可能參與了顳葉癲癇形成過程，本研究將利用多通道腦電位記錄和分析技術、膜片鉗、免疫組化和microPET等多種技術，在杏仁核電刺激癲癇和KA誘發的離體和整體鏡灶模型中進一步觀察低頻率電刺激對鏡灶形成的作用，並且同時觀察海馬GABAA受體功能的變化，闡明低頻率電刺激的作用機制。課題的順利完成將為低頻率電刺激早日套用於臨床治療難治性癲癇提供可靠的理論依據，同時也為闡明癲癇鏡灶形成和轉移機理提供直接的實驗依據。

結題摘要

癲癇的灶點形成、自發放電和癲癇的癇性擴散是國際上癲癇領域公認的三大難題，其中如何抑制鏡灶形成和活動是癲癇治療學上的關鍵問題。課題組先前的研究首次報導了低頻率電刺激（LFS）癲癇灶點外特定腦區可以抑制癲癇的發生和發作；還發現海馬KCC2的表達明顯下調可能參與了顳葉癲癇形成過程。本研究利用多通道腦電位記錄和分析技術、膜片鉗、免疫組化和microPET等多種技術，在杏仁核電刺激癲癇鏡灶模型中研究發現：單側杏仁核電點燃達到完全點燃後，可以促進對側杏仁核（鏡灶）的點燃過程，而且不依賴於第一灶點的存在；在第一灶點的點燃過程中，採用電點燃後立即給予LFS能抑制鏡灶的形成；第一灶點早期點燃時就促進了鏡灶的形成，因而在點燃後期給予LFS只能部分抑制鏡灶形成；單側杏仁核電點燃還加速了同側海馬（第二灶點）的點燃速度，LFS主要通過延緩同側海馬早期點燃速度發揮效應，但弱於對鏡灶的作用。MicroPET研究證實電點燃的早期階段，包括鏡灶和第二灶點在內的邊緣系統結構出現顯著的低葡萄糖代謝，而LFS能增加這些區域的代謝；多通道腦電記錄又進一步確認這些結構存在後放電傳播的早期網路。我們還發現：單側杏仁核完全點燃後，雙側海馬均出現KCC2蛋白的下調，改變KCC2在細胞膜和細胞質中的分布，而LFS能逆轉KCC2蛋白的下降和分布改變，在臨床病例中，進一步證實單灶點患者較多灶點患者KCC2下降程度小，提示KCC2可能為灶點轉移的重要生物學指標。離體研究中發現大發作後存在海馬下托特異的去極化 GABA 能信號，抑制 NKCC1 結合光激活 GABA 能神經元可以很好地抑制大發作。此外，LFS蒼白球外側能抑制杏仁核點燃過程和癲癇發作，而LFS的作用可能是通過改變杏仁核和蒼白球網路的delta腦電節律而實現的。通過本研究，我們在國際上首次闡明LFS對癲癇鏡灶形成的抑制作用，其作用機制可能是LFS干預氯離子通道KCC2的表達、改變GABA能神經元功能，繼而干預癲癇鏡灶形成的早期網路。本課題的順利完成為闡明癲癇鏡灶形成和轉移機理提供直接的實驗依據，同時也為低頻率電刺激早日套用於臨床治療難治性癲癇提供可靠的理論依據。