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奥卡西平对戊四氮致痫未成年大鼠认知功能的保护作用

王艳  
【摘要】: 目的:癫痫(epilepsy, EP)系脑神经元过度放电而引起的反复发作性脑功能障碍。在癫痫患者中,认知功能的损害很常见。较成人而言,儿童由于兴奋性和抑制性机制在未成熟大脑中远未达到平衡,不仅更易患癫痫,而且更易发生认知功能障碍。认知功能障碍发生与否及其损害程度和多种因素有关,如起病年龄、发病类型、病程长短及频发程度、抗癫痫药物的长期应用等。由于抗癫痫药物(antiepileptic drugs, AEDs)是目前治疗癫痫的首选方法,而且用药是一个长期的过程,所以AEDs对认知功能的损害受到特别关注。已有研究表明,传统的AEDs如苯妥英钠(phenytoin, PHT)、氯硝安定(clonazepam, CZP)和苯巴比妥(Phenobarbital, PB,商品名:鲁米那)等,对癫痫患者的认知功能均有不同程度的损害作用。奥卡西平(oxcabazepine, OXC)是2004年国家食品药品监督管理局批准进口使用的一种新型抗癫痫药物,关于其对认知功能的影响国内未见报道,国外相关研究也较少。为了尽可能减小AEDs对癫痫患儿认知功能的损害,科学评价OXC对认知功能的影响,我们采取动物实验的方法,利用戊四氮(pentylenetetrazole, PTZ)腹腔注射建立癫痫未成年大鼠模型,并描记脑电图(electroencephalogram, EEG),致痫大鼠共分三组,分别给予OXC、PB和生理盐水灌胃,在实验的三个阶段观察致痫后脑组织细胞形态学的改变,并通过Morris水迷宫试验(Morris water maze test, MWMT)评价各组大鼠认知功能的变化,和未致痫大鼠相对照。水迷宫试验之前通过开阔场地活动性试验( open field test, OFT)、斜板试验(inclined plane test, IPT)和悬吊试验(over hanging test, OHT)进行情感运动能力检测,以排除因情感运动方面的差异所导致的实验误差,从而探讨OXC对癫痫未成年大鼠认知功能的影响,为其合理的临床选用提供理论依据。 方法: 1造模 健康三周龄雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠50只,体重50±10g,适应性饲养1周后,经过三次水迷宫定位航行试验筛选,合格者进行模型制备。筛选后获得合格动物45只,将实验大鼠按水迷宫定位航行成绩随机分成六组:正常对照组(Control)6只、正常鲁米那组(PB)6只、正常奥卡西平组(OXC)6只、致痫组(EP)12只、致痫后鲁米那组(EP+PB)6只、致痫后奥卡西平组(EP+OXC)6只。制模过程中大鼠出现死亡或不符合模型要求者,予以剔除并随机补充,保证每组数量。EP组分为a、b两个小组:a组(6只)用于认知功能检测;b组(6只)用于组织细胞形态学观察。 EP模型:对EP、EP+PB、EP+OXC三个癫痫模型组大鼠分别按60mg/kg/天腹腔注射PTZ溶液,连续5天,按Racine标准达IV-V级的大鼠视为诱发成功;同时,对Control、PB、OXC三个非癫痫模型组大鼠分别每天腹腔注射等量生理盐水,连续5天。 2灌胃 致痫后满24小时开始,对OXC、EP+OXC两组大鼠每天给予OXC 80mg/kg灌胃;对PB、EP+PB两组大鼠每天给予PB 50mg/kg灌胃;对Control、EP两组大鼠每天给予生理盐水灌胃。 3标本制作 每次认知功能检测之前,取EP组的b小组中任意两只大鼠进行麻醉、固定液灌注、断头取脑、组织切片和HE染色等处理,于光学纤维镜下观察组织细胞形态学的改变。 4认知功能及情感运动能力检测 在致痫后满24小时和喂药7天两个时间节点上,分别进行情感运动能力检测,包括:开阔场地活动性试验、斜板试验和悬吊试验;在喂药4~7天、11~14天、18~21天三个时间段中,分别进行连续4天的Morris水迷宫试验,其中:第1~2天为定位航行试验(place navigation test, PNT),共包括五个系列,第3天为空间探索试验(spatial probe test, SPT),第4天为工作记忆试验(work memory test, WMT)。 5 EEG 认知功能检测完毕后,从非癫痫模型组和癫痫模型组中各选取2~3只大鼠进行脑电图描记。将大鼠麻醉后固定于脑立体定位仪上,放置双侧皮质和双侧海马电极,待大鼠清醒后,对非癫痫模型组描记正常脑电图,对癫痫模型组按上述剂量给予PTZ腹腔注射制模成功后,描记癫痫脑电图。 结果: 1癫痫行为学 各癫痫模型组大鼠均出现不同程度的痫性发作,造模成功。 2组织细胞形态学观察 光学纤维镜下,癫痫大鼠的海马神经元发生变性坏死。随着时间的延长,坏死细胞的数量逐渐减少。 3认知功能及情感运动能力检测 3.1情感运动能力检测 在致痫后满24小时、喂药7天两个时间节点上, EP、EP+PB和EP+OXC三个癫痫模型组大鼠场地活动的格子数、直立次数、粪便颗粒、转体能力和悬吊能力与正常对照组相比均无统计学差异(P0.05)。 3.2 Morris水迷宫试验 3.2.1 PNT 第1阶段试验(喂药4~5天):共5个系列试验。其中,EP组在第1系列试验中,寻找平台的潜伏期较对照组延长,差异有显著性(P 0.05); EP+PB组在第1、2系列试验中,寻找平台的潜伏期较对照组延长,差异有显著性(P分别 0.05、 0.01);其余各组在5个系列试验中的成绩与对照组相比均无统计学差异(P0.05)。对学习进度的统计中,只有EP+PB组成绩较对照组差,差异有显著性(P 0.05)。 第2、3阶段试验(喂药11~12天、喂药18~19天):两阶段试验结果相同,即:在5个系列试验中,各组寻找平台的潜伏期比较均无统计学差异(P0.05)。对学习进度的统计中,只有EP+PB组成绩较对照组差,差异有显著性(P 0.05)。 3.2.2 SPT 第1阶段试验(喂药6天):EP组和EP+PB组在平台所在象限停留的时间较对照组缩短,差异有显著性(P 0.05),其余各组与对照组相比无统计学差异(P0.05)。第2、3阶段试验(喂药13天、喂药20天):两阶段试验结果相同,即:只有EP+PB组在平台所在象限停留的时间较对照组缩短,差异有显著性(P 0.05)。 3.2.3 WMT 在3个阶段试验中(喂药7天、14天、21天),各组寻找平台的潜伏期与对照组相比均无统计学差异(P0.05)。 4 EEG 癫痫模型组大鼠脑电图显示典型的尖-慢波、尖波和棘波发放。非癫痫模型组大鼠脑电图无异常改变。 结论: 1、癫痫发作可导致大鼠海马神经元变性坏死。 2、癫痫不影响未成年大鼠的情感运动,但可导致其认知功能一过性受损,主要体现在空间定位和长时记忆能力上,而学习进度和短时记忆能力无明显受损表现。 3、PB可导致PTZ致痫未成年大鼠的学习进度和长时记忆能力受损,对短时记忆能力影响不明显;正常未成年大鼠服用PB后的认知功能无明显受损表现。 4、OXC对PTZ致痫未成年大鼠早期(即神经元变性坏死较明显时)的认知功能损伤(主要体现在空间定位和长时记忆能力上)有一定的改善作用;正常未成年大鼠服用OXC后的认知功能无明显受损表现。


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