5-HT1A受体对癫痫伴发抑郁的影响及神经保护研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇5-HT1A受体对癫痫伴发抑郁的影响及神经保护研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：目的 通过建立氯化锂-匹罗卡品癫痫伴发抑郁的模型试验，评价5-ht1a受体激动剂8-OH-DPAT治疗癫痫伴发抑郁的疗效。方法 建立癫痫伴发抑郁大鼠模型，随机分为5组，生理盐水组、模型组、卡马西平组及卡马西加低、高剂量8-OH-DPAT组，分别给予相应药物，通过尼氏染色及胶质纤维酸性蛋白免疫组化的方法观察抗癫痫的疗效，通过强迫游泳，开放视野的行为学方法、荧光定量PCR方法测定5-HT1A受体表达量来评定抗抑郁的效果。结果 5-HT1A受体激动剂与卡马西平联合使用，且能明显的改善抑郁行为、可以增高5-HT1A受体mRNA的含量，同样也具有对抗神经元凋亡和胶质细胞活化的作用（P

关键词：匹罗卡品；癫痫；抑郁；5-HT1A受体

中图分类号：R742.1 文献标识码：A 文章编号：1672-1349（2011）06-0723-04癫痫是神经系统常见疾病之一,抑郁是癫痫病人常伴的心理障碍,文献统计20%～55%的癫痫病人合并抑郁【sup】［1］【/sup】，5-羟色胺（5-HT）与癫痫和抑郁发病均有关系,其中 5-HT1A,5-HT2C与5-HT7 被证明与癫痫有关【sup】［2］【/sup】,Maris等【sup】［3］【/sup】在海人酸大鼠模型中证实5-HT1A激动剂8-OH-DPAT可以显著的延长癫痫发作的潜伏期。对5-HT1A 受体与惊厥控制的研究较多,但结果不一,可能与选取的动物模型有关。氯化锂匹罗卡品癫痫大鼠模型是国际通用的、理想的颞叶癫痫模型。终末病理改变为海马神经元脱失、胶质细胞增生【sup】［4］【/sup】。但目前尚未有文献报道用8-OH-DPAT在氯化锂匹罗卡品模型中对海马等边缘系统脑区与癫痫有关的病理如神经元凋亡、胶质细胞增生的研究，本文旨在通过5-HT1A受体激动剂的干预是否有抗癫痫作用，从而进一步明确5-HT1A受体激动剂在癫痫发病机制中的作用，为癫痫伴发抑郁的治疗提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组 成年雌性SD大鼠122只，重量为200 g～230 g，由山西医科大学动物实验中心提供，对照组6只，造模116只，腹腔注射氯化锂127 mg/kg,18 h后注射匹罗卡品30 mg/kg，诱发癫痫持续状态（SE），给药30 min后未出现Ⅳ级以上发作，可继续追加剂量 10 mg/kg，极量为60 mg/kg，癫痫发作强度按Racine（1972年）法分级标准【sup】［5］【/sup】,待SE达40 min后腹腔注射地西泮4 mg/kg 终止SE,对照组（NS组）大鼠注射等量生理盐水，诱发成功后，经过一段静止期约15 d，进入慢性期，可观察到Ⅰ级～Ⅴ级的自发反复发作，出现自发性癫痫发作的大鼠为模型制作成功。成功率为81.9%，约95只大鼠，经过抑郁行为学测定，癫痫伴发抑郁的大鼠约24只，成功率为26%。模型随机分为4组：模型组（PILO）、卡马西平组（CBZ）、卡马西平+低剂量8-OH-DPAT组（CBZ+低剂量组）、卡马西平+高剂量8-OH-DPAT组（CBZ+高剂量组），每组6只。CBZ组、CBZ+低剂量组、CBZ+高剂量组给予卡马西平80 mg/kg灌胃治疗1周，模型组用等体积的生理盐水腹腔注射，后两组分别给予低剂量0.1 mg/kg的 8-OH-DPAT（Sigma公司），高剂量1 mg/kg 的8-OH-DPAT腹腔注射1周，每天1次。

1.2 建模过程中的抑郁行为学观察 实验过程中各组大鼠分别在癫痫造模成功后及药物干预1周后采用敞箱试验和强迫游泳客观指标进行情绪评测定，敞箱装置（Open-filed-test）【sup】［6］【/sup】为长宽各100 cm、高50 cm、底面划分为25个等边方格的木箱，内面用黑漆涂满。08:00～10:00之间在安静的房间内进行此试验观察。将大鼠放入中心方格内，观察大鼠在3 min内中央格停留时间、水平穿越格数（四爪均进入的方格才记数，为水平运动得分）、后肢直立次数（两前爪腾空或攀附墙壁，为垂直运动得分）、理毛次数及粪便粒数。慢性强迫游泳应激后小鼠行为学观察参照Porsolt等【sup】［7］【/sup】的方法，置于水深10 cm的玻璃皿（高20 cm，直径14 cm）中，水温25 ℃，观察6 min，观察各组大鼠在后4 min内的累计不动时间。

1.3 病理及免疫组化

1.3.1 取材 给药1周后，大鼠断头取脑，冰皿上迅速分离一侧大脑，放入4%多聚甲醛中固定。

1.3.2 Nissle染色 切片常规脱蜡至水，蒸馏水洗后置于2%硫堇溶液中，于60℃恒温下浸染1 h，蒸馏水漂洗后，自然晾干，用95%乙醇迅速分色，二甲苯透明后中性树胶封片。大鼠石蜡标本每隔两片裱一张用作Nissle染色。

1.3.3 GFAP免疫组化染色 取上述普通切片,参照免疫组化试剂盒说明书进行（由武汉博士生物工程有限公司）提供，GFAP兔抗鼠单克隆抗体，大鼠石蜡标本每隔两片裱一张用作GFAP染色。

1.3.4 结果观察 各组染色切片在镜下观察，进行阳性细胞数计数或平均光密度值计算，对染色结果进行半定量分析。每个标本各取5张，高倍镜（40×10）下在海马区域取3个互相不重叠的视野，计数其中CA3区的阳性细胞或计算海马区域GFAP平均光密度值。

1.4 实时-荧光定量PCR法检测海马5-HT1A受体mRNA的表达

1.4.1 总RNA的提取及逆转录 取新鲜海马组织，在研钵中加适量液氮研磨成粉末状。操作严格按照Trizol试剂说明书提取总RNA并进行逆转录反应,步骤严格按操作说明书进行,逆转录的cDNA用于PCR反应。

1.4.2 荧光定量PCR反应体系的建立 各引物序列参照GenBank中的序列，用primer 5和ABI primer express 3.0 软件设计而成，具体基因的引物序列：5-HT1A-1 sense:GCACCAGCTTAGGAACTTCG,Anti-sense:CAGAGGAAGGTGCTCTTTGGβ-actin,sense:GTCAGGTCATCACTATCGGCAAT,Anti-sense:AGAGGTCTTTACGGATGTCAACGT,反应体系（共20 μL ）：2×SYBR Green master mix 10 μL，上、下游引物各0.6 μL,DNA 模板1.5 μL,dH【sub】2【/sub】O 7.3 μL。反应条件:95 ℃10 min95 ℃ 15 s,60 ℃ 1 min,循环40次；95 ℃ 15 s,60 ℃ 1 min,95 ℃ 15 s,60 ℃ 15 s；扩增完毕后进行融解曲线分析。

1.4.3 PCR结果表示 为消除标本处理、逆转录和PCR反应差异,以β-actin为内标基因，采用比较阈值法来测定目的基因的相对表达，目的基因的表达量2【sup】－CT【/sup】，2【sup】－CT【/sup】表示的是实验组目的基因相对于对照组的变化倍数，使用这一方法可以直接得到目的基因相对于内参基因的定量。

1.5 统计学处理 采用SPSS 13.0统计软件，所有数据用均数±标准差（x±s）表示，多组间的比较应用One-wayANOVA检验，两两比较采用LSD-t检验。

2 结 果

2.1 行为变化 匹罗卡品腹腔注射5 min～30 min后，动物呈现外周胆碱能反应：立毛、流涎、颤抖及结膜充血出血；继而出现刻板行为：凝视不动、咀嚼、吸鼻或探索行为、湿狗样震颤、反复头颈上仰，随后咀嚼、面肌痉挛、点头等，约（35.87±4.30）min后108只大鼠出现反复交替的前肢阵挛、逐渐发展至双前肢阵挛或全身强直阵挛发作，伴直立、跌倒或反转Ⅳ级及以上无明显间断的发作，其余8只再次注射匹罗卡品后均出现Ⅳ级以上发作，终止后有100只存活，16只死亡。出现SE且症状良好的100只14 d～22 d后有95只出现自发性癫痫，经过强迫游泳和敞箱试验评定抑郁，实验中模型组大鼠毛发失去光泽，反应迟钝，活动减少，在规定时间内水平活动、垂直活动明显减少，中央格停留时间延长，情绪评分减低，不动时间延长，以上均反映了模型组动物运动能力下降，兴趣丧失，缺乏，侵犯攻击能力下降，与对照组比较差异有统计学意义，表明大鼠处于抑郁情绪。约有26%大鼠癫痫伴发抑郁模型成功。

2.2 给药1周后开放视野和强迫游泳情况（见表1、表2） 给药后，模型组与NS组相比，开放视野的指标差异有统计学意义（P

表2 给药前各组大鼠强迫游泳行为学指标的比较（x±s）

2.3 Nissle染色（见表3） 光镜下可见模型组海马区神经元存活较少，轮廓模糊，部分胞质自溶，颗粒脱失，着色不均匀，深染，胞核固缩，尼氏体含量明显减少，与模型组相比，CBZ组、CBZ＋低剂量组和CBZ＋高剂量组神经元损伤情况均有改善，具有统计学意义。神经元数目明显增多，从高到低依次是：CBZ＋高剂量组＞CBZ＋低剂量组＞CBZ组，CBZ＋高剂量与CBZ＋低剂量组之间有统计学意义（P

2.4 GFAP免疫组化（见表3） 光镜下GFAP免疫组化阳性细胞胞质及突起呈棕黄色，正常生理盐水对照组胞体相对比较少，染色较淡，模型组胞体增大，呈杆状或锥状，突起粗短，染色较深，且数量增多，为了客观的反映染色强度或单位面积的染色程度，测定了平均光密度值，模型组平均光密度值最大，CBZ组、CBZ＋低剂量组和CBZ＋高剂量组较模型组均有减少（P

表3 给药后各组大鼠病理学指标的比较（x±s）

2.5 海马5-HTlA受体mRNA的表达（见表4） NS组5-HT1A的基因表达量最高，其余组与NS组相比均有统计学意义，PILO组5-HT1A的基因表达量最少，低剂量组与高剂量组5-HT1A的基因表达量明显高于PILO组的5-HT1A的基因表达（P

表4 给药后各组大鼠海马5-HT1A受体mRNA表达的比较（x±s）

3 讨 论

癫痫是神经系统常见疾病之一,抑郁是癫痫病人常伴的心理障碍，应激是抑郁症发生的重要因素之一，临床上抑郁症的发生多与慢性应激有关。氯化锂-匹罗卡品发作形式很接近人类慢性颞叶癫痫特征，反复出现癫痫自发发作，与人类抑郁症中慢性、低水平的应激源促进抑郁症的发生及发展的机制更为接近，能较好地模拟人类癫痫伴发抑郁的状态。众所周知，5-HT1A受体是目前被认为与抑郁症最有关的受体之一【sup】［8］【/sup】，在大脑的颞叶海马部分最丰富，可能通过cAMP信号系统或MAPK信号转导通路促进海马神经元及突触的可塑性。Lopez等【sup】［9］【/sup】从6例因抑郁症而自杀的患者尸检中发现位于大脑的颞叶海马部分的5-HT1A受体mRNA显著低于正常对照组。慢性应激抑郁动物模型也有类似结果，且在给予受体激动剂后5-HT1A受体mRNA的表达水平能显著升高【sup】［10］【/sup】。多种体内外实验性癫痫模型也显示激活5-HT1A受体具有抗癫痫作用，Maris等人在海人酸大鼠模型中证实了8-OH-DPAT可以显著的延长癫痫发作的潜伏期。

本实验采用模拟边缘系统痫性发作的氯化锂-匹罗卡品的癫痫模型，整个的点燃过程经历了从Ⅰ级到Ⅴ级的发作，点燃成功后，大鼠依次呈现出急性期、静默期、慢性期的表现。与Honchar等【sup】［11］【/sup】最早在1983年的Science杂志报道的一致。应用敞箱实验检测大鼠在新异环境中的启动、探究行为、紧张恐惧状态和对新环境的警觉性。应用强迫游泳实验，检测指标为不动时间，它反映了动物的绝望状态.是应激后活动减少的一种表现，经过8-OH-DPAT治疗1周后，低高剂量组较模型组敞箱实验中的水平运动、垂直运动得分和清洁动作次数显著增加，中央格停留时间减少，强迫游泳的不动时间明显减少，行为学评分增高，且采用荧光定量PCR所测得模型组大鼠海马的5-HT1A受体mRNA水平较正常大鼠明显下降，推测大鼠的抑郁状态可能与海马5-HT1A受体mRNA水平下调有关，低高剂量用药组较模型组5-HT1A受体mRNA表达量明显升高，且高剂量组作用效果更加显著，这与Fedotova等【sup】［12］【/sup】在慢性应激抑郁模型采用8-OH-DPAT激动剂后5-HT1A基因表达量增加结果一致，以上结果均提示提示激动剂具有抗抑郁作用。

匹罗卡品癫痫模型慢性期病理表现是海马神经元大量脱失，神经胶质细胞活化增生，神经元脱失和胶质增生均对癫痫复发有重要作用。神经元是电兴奋的主体，慢性期时海马门区及CA3区γ-氨基丁酸能为主的抑制性中间神经元减少，而兴奋性的齿状回颗粒细胞增多，使兴奋抑制平衡进一步破坏，促成癫痫复发【sup】［13］【/sup】。星形胶质细胞反复、长时间的异常高功能状态也与癫痫的发展密切相关。星形胶质细胞参与细胞外离子和神经递质的调节【sup】［14］【/sup】，其对细胞外离子变化的缓冲缺陷可促成癫痫的发生【sup】［15］【/sup】。星形胶质细胞还分泌细胞外基质分子和生长因子，后两者影响神经元的存活以及轴突、树突的出芽，与癫痫时兴奋性回路的形成和反复有关【sup】［16］【/sup】。本实验给药一周后的发作次数较模型组有显著的差异性，跟上述报道结果一致。本实验Nissle染色，GFAP免疫组化结果提示药物干预组均有神经元凋亡减少，神经胶质细胞活化程度减低与模型组比较均有意义，且高剂量8-OH-DPAT组较卡马西平组在对抗神经元凋亡和胶质细胞增生有更明显的效果，据我们所知，目前国内外尚未有文献报道在应用8-OH-DPAT在氯化锂-匹罗卡品模型上有上述病理作用，推测可能是通过对抗神经元凋亡和胶质细胞增生起到抗癫痫的作用。

综上所述，氯化锂-匹罗卡品诱发的颞叶癫痫模型可以作为癫痫伴发抑郁模型，也可以用于抗癫痫药物的筛选，8-OH-DPAT作为5-HT1A受体激动剂不但使抑郁学指标明显改善，起到抗抑郁的作用，而且通过对抗神经元凋亡和胶质细胞增生起到明显的抗癫痫的作用，为癫痫伴发抑郁提供了新的治疗方向。

参考文献：

［1］ Thome-Souza MS,Kuczynski E,Valente KD.Sertraline and fluoxetine:Safe treatments for children and adolescents with epilepsy and depression［J］.Epilepsy and Behavior,2007,10:417-425.

［2］ Danka P,Josipa L,Maja J,et al.Stimulation of 5-HT1A receptors increases the seizure threshold for picrotoxin in mice［J］.Eur J Pharma,2005,527:105-110.

［3］ Maria L，Lopez M，Adrian M,et al.Effect of 8-OH-DPAT on electrographicactivity during the kainic acid-induced status epilepticus in rats［J］.Elsevier,2007,16:365-370.

［4］ Morimo K，Fahnestock M，Racine RJ.Kindling and status epilepticus models of epilepsy：Rewiring the brain［J］.Prog Neurobiol，2004，73（1）：1-60.

［5］ Racine RJ.Modification of seizure activity by electrical stimulation:Ⅱ.Motor seizure［J］.Electroencephalogr Clin Neurophysiol,1972,32（3）:281-297.

［6］ Chnurbaji S，Zacher C，Sanehis-Segura C，et al.Learnedhelplessness：Validity andreliability of depressive-like states in mice ［J］.Brain Res Protoc，2005，16（1-3）:70-78.

［7］ Porsolt RD，Bertin A，Jalire M.Behavioral despair in mice：A primary screening test for antidepressants［J］.Arch Int Pharmacodyn Ther，1977,239：327-336.

［8］ 潘玉芹，林文娟.海马5羟色胺系统与抑郁症［J］.中国行为医学科学，2006,15：379-380.

［9］ Lopez JF，Chalmers DT，Little KY，et al.Regulation of serotoninlA，glucocorticoid，and mineralocorticoid receptor in rat and human hippocampus：Implications for the neurobiology of depression［J］.Biol Psychiatry，1998，43:547-573.

［10］ 金艳.王庆国，石任兵，等.四逆散活性成分对慢性应激诱导的抑郁症模型大鼠大脑皮层与海马5-HTlA受体mRNA表达的影响［J］.北京中医药大学学报,2004,27：34-35.

［11］ Honchar MP,Olney JW,Sherman WR.System cholinergic agents induce seizures and brain damage in lithium-treated rats［J］.Science,1983,220（4）:323-325.

［12］ Fedotova L,Plantonova,Sapronov NS,et al.8-OH-DPAT modulates expression of 5-HT（1A）/5-HT（2A）,17beta-estradiol receptor mRNAs in ovariectomized rats in Porsolt test ［J］.Eksp Klin Farmakol,2006,69（3）:53-57.

［13］ Jessberger S,Romer B,Babu H,et al.Seizures induce proliferation and dispersion of doublecortin-positive hippocampalprogenitor cells ［J］.Exp Neurol,2005,196（2）:342-351.

［14］ Anderson CM，Swanson RA.Astrocyte glutamate transport ：Review of properties，regulation and physiological functions［J］.Glia,2000，32 （1）：1-14.

［15］ Hinterkeuser S,Schroder W,Hager G,et al.Astrocytes in the hippocampus of patients with temporal lobe epilepsy display changes in potassium conductances ［J］.Eur J Neumsci,2000,12 （6）:2087-2096.

［16］ Banes BA，BardeY.Neuronalandglialcellbiology［J］.Curr Opin Neumbiol， 2000,10（5）：642-648.

作者简介：陶琳（1984―），女，现为山西医科大学第一临床医学院在读硕士研究生（邮编：030001）；孙美珍（通讯作者），工作于山西医科大学第一医院（邮编：030001）；杨萍、崔晋静，为山西医科第一临床医学院在读研究生。

（收稿日期：2011-02-19）