槐定堿致大鼠驚厥作用的研究

【摘要】  目的 觀察槐定堿（sophoridine）致驚厥大鼠清醒核團腦電變化，探討槐定堿致驚厥作用特點。方法 采用慢性埋藏電極記錄清醒狀態大鼠核團腦電的方法，觀察槐定堿致驚厥的腦電特點并確定驚厥原發部位。結果 杏仁核（amygdale）和海馬（hippocampus）腦區對于槐定堿致驚厥作用敏感。杏仁核或(和)海馬-內嗅皮層-顳葉皮層通路可能是槐定堿致驚厥樣放電擴布到整個皮層的主要途徑。結論 杏仁核或(和)海馬內部異常放電在槐定堿致驚厥作用中起重要作用。

【關鍵詞】  苦豆子；槐定堿；腦電波；驚厥；戊巴比妥鈉

　　Abstract: Objective  To explore the epileptic seizure�瞝ike effect of Sophoridine on electroencepholography (EEG) and its possible characteristic and the mechanism.Methods  Chronic electron implantation was employed for the intracranial electroencepholography (IEEG) recording in conscious rats in the medial perforant path(PP)area,the granule cells layer in hippocampus dentate gyrus(DG),the pyramidal cell layer in hippocampus,the basolateral amygdale(BLA) and the temporal cortex (TC) area.  Results   Cells in BLA and/or in hippocampus were more sensitive in the kindling effect by Sophoridine administration. BLA and/or hippocampus�� PP�睺C pathway might play the crucial role in the propagation of the Sophoridine�瞚nduced seizure. Conclusion  Sophoridine�瞚nduced synchronous oscillations in the BLA and hippocampus could elicit the generation and development of seizure. And the BLA and/or hippocampus might play the crucial roles and be the original part of the seizure.

　　Key words：Sophora alopecuroides L.; sophoridine; EEG; seizure；barbital sodium

　　槐定堿（Sophoridine）是豆科槐屬植物苦豆子（Sophora alopecuroides L.）、苦參（Sophora flavescens Ait.）及廣豆根（Sophora subprostrata Chun et T. Chen）等中草藥的活性成份［1］。槐定堿可產生中樞興奮作用，并誘發驚厥樣表現［2-3］。目前對槐定堿致驚厥作用的原發部位尚不清楚。為了進一步研究槐定堿對中樞神經系統的作用特點，為其合理安全臨床用藥提供藥理學基礎研究，本實驗采用慢性埋藏電極記錄清醒大鼠核團腦電（intracranial electroencepholography，IEEG )的方法［4］，觀察槐定堿致驚厥大鼠的EEG特點，并判斷其致驚厥作用的原發部位。

　　1  材料和方法

　　1.1  實驗動物 醫學論文發表網站

　　雄性SD大鼠，體重160～220g。由寧夏醫科大學實驗動物中心提供，許可證號：SCXY(寧)2005-0001。

　　1.2 藥品

　　槐定堿純度不低于98.0％，購于寧夏鹽池制藥廠（批號：021180），戊巴比妥鈉 (Barbital sodium，Sigma)，以生理鹽水配制成溶液待用。

　　1.3 主要儀器

　　大鼠腦立體定位儀（長春鍛壓設備廠）；AH-2型微型電鉆（浙江寧波）。自制鎳鉻絕緣絲為材料的記錄電極及連線裝置（電極直徑0.17mm）。BL－420+生物電信號采集分析系統（成都泰盟科技）。

　　1.4  方法

　　1.4.1  慢性電極埋植

    1）海馬齒狀回、穿行通路和顳葉皮層同步記錄：大鼠6只，ip 30mg/kg戊巴比妥鈉實施麻醉后，將大鼠俯臥于腦立體定位儀上，沿大鼠頭頂正中線做矢狀切口，暴露前、后囟及冠狀縫、矢狀縫等骨性標志。依據圖譜［5］，分別埋植電極于海馬齒狀回（dentate gyrus ，DG）顆粒細胞層［前囟后3.5mm，旁開2.0mm，電極長度（3.0±0.2）mm］；內側穿行通路［medial perforant path，PP, 前囟后7.8mm，旁開4.0mm，電極長度（3.2±0.2）mm］；顳葉皮層［temporal cortex, TC, 前囟后7.0mm，旁開6.1mm，電極長度（4.5±0.2）mm］。人字縫后1.5～2.0mm、旁開2.0～3.5mm植入電極裝置作為記錄腦電波的公共地線。依文獻確定電極所處DG和PP的位置［6］，即刺激PP區域，待DG處記錄特征波形后，即為電極在DG顆粒細胞層和PP的準確定位。醫用齒科水泥固定電極裝置，消毒處理手術創面，清醒后常規分籠飼養，術后7d 記錄IEEG。
   
　　2）海馬錐體細胞層和杏仁核同步記錄  大鼠6只，同前法麻醉、固定。依據圖譜［5］，分別埋植電極于海馬CA3區錐體細胞層［（前囟后3.8mm，旁開3.0mm，電極長度（3.5±0.2）mm］；杏仁基底外側核［（the basolateral amygdale，BLA，前囟后2.8mm，旁開4.9mm，電極長度（8.6±0.2）mm］；同法處理、飼養，術后7d 記錄EEG。

　　1.4.2  槐定堿致驚厥清醒大鼠的同步IEEG記錄

    依照文獻［5］，將慢性埋植電極成功的大鼠，分別皮下注射（sc）50mg/kg致驚厥劑量的槐定堿［3］，觀察記錄2h的大鼠IEEG變化。并參照Racine分級標準［7］，對驚厥發作IEEG進行分析。實驗結束后，摘除大腦，行4%多聚甲醛固定，7d后進行組織學檢查，確定電極位置。

　　1.5  統計學方法

    采用單因素方差分析進行各組均數與對照組的比較，并采用Dunnett Multiple Comparisons Test判斷差別，P＜0.05判斷差別具有統計學意義。結果采用GraphPad  InStat ( Instant Biostatistics Version 3.06 )軟件實施分析。

　　2  結果

　　2.1  槐定堿致驚厥清醒大鼠的行為表現及同步IEEG描記

　　2.1.1  海馬齒狀回、穿行通路和顳葉皮層同步記錄結果 醫學論文發表網站

　　供試4只大鼠在sc槐定堿后均出現強度可達Ⅳ級以上的驚厥發作，平均誘導期在（9±7）min，2h記錄時間內反復出現陣攣-強直的間隔在（10±6）min。其中2只大鼠在出現陣攣、強直時行ip 7.5 mg/kg劑量的地西泮救治，2～5min后行為發作終止。IEEG同步記錄表明，點燃初期海馬內DG區顆粒細胞對于槐定堿致驚厥作用敏感，表現DG區記錄驚厥放電早于其他記錄區域，強度也強于PP和TC區的記錄，并隨作用時間繼續通過PP波及到TC區域。陣攣-強直期表現出明顯同步化的連續棘波放電。行ip 50 mg/kg戊巴比妥鈉救治，發作大鼠可觀察到驚厥棘波放電與行為變化同步消失，最后各腦區記錄腦電表現出不同于正常腦電的低幅慢波。
2.1.2  海馬CA3區和杏仁基底外側核同步記錄結果

　　供試5只大鼠在sc槐定堿后均出現強度可達Ⅳ級以上的驚厥發作。IEEG同步記錄并參照Racine分級標準，在槐定堿點燃初期的0級，大鼠無異常行為反應，此時IEEG記錄可以是正常或異常（尖波出現）表現（見圖中A和B），海馬CA3區和BLA在出現異常尖波的幾率似無差別。Ⅰ級反應時，大鼠面部抽動或咀嚼，此時腦電異常（尖波出現），且BLA與海馬CA3區多不同步，表現為BLA尖波個數多于海馬CA3區（見圖中C）。Ⅲ級發作時，大鼠前肢陣攣，此時IEEG記錄多尖波、簇狀棘波出現，BLA與海馬CA3區發放頻率近同步化（見圖中D）。Ⅳ級發作時，大鼠前、后肢陣攣伴伸直, 此時腦電多尖波、簇狀棘波出現，并伴有巨型棘波出現（見圖中E）。試驗中2只致驚厥大鼠待確定反復強直發作后，行ip 50 mg/kg戊巴比妥鈉救治，2～5min后行為發作終止，但IEEG記錄在BLA區呈現明顯的腦電抑制，而海馬CA3區可見腦電抑制的同時，伴有持續的尖波出現（見圖1中F）。A-正常對照；B-0級發作：IEEG可以正常或異常(尖波出現)；C-Ⅰ、Ⅱ級發作；咀嚼、點頭或甩頭；D-Ⅲ級；前肢陣攣。

　　2.1.3  海馬CA3區和杏仁基底外側核同步腦電記錄頻譜分析結果

　　IEEG分析表明海馬CA3區和BLA對槐定堿點燃的敏感性是有差別的。表現在依照Racine分級的行為學變化與BLA腦電分析的各頻段功率百分比與正常對照組之間的差別多于海馬CA3區的記錄（見表1）。另外，在給予50 mg/kg巴比妥鈉救治后的IEEG各頻段功率百分比的差異變化，也表現為BLA對藥物的敏感性強于海馬的CA3區。表1  槐定堿致驚厥大鼠行為發作級別對應IEEG
頻譜分析結果（略）

　　3  討論

    研究表明，過度激活海馬-內嗅皮層-顳葉皮層產生的同步化電震蕩是顳葉癲癇產生的主要原因［9］；內側穿行通路 - 齒狀回是海馬與外部信息交流的重要通路［10］。本實驗建立精確定位的齒狀回、內側穿行通路和顳葉皮層三個記錄位置，觀察槐定堿致驚厥作用的3點同步IEEG特點，結果表明，誘發初期海馬內齒狀回區顆粒細胞對于槐定堿致驚厥作用敏感，并隨著發作的繼續，通過海馬-內側穿行通路-顳葉皮層環路波及到大腦廣泛區域。在陣攣-強直期表現出各記錄位置的明顯同步化連續棘波放電，并與行為學表現相一致。通過海馬CA3區和BLA同步腦電記錄并對比行為學表現及頻譜分析得出，BLA較海馬腦區對槐定堿點燃致驚厥作用敏感。由于海馬與杏仁核之間存在有直接的神經聯系［11］，所以本研究結果提示，杏仁核或(和)海馬內部異常放電在槐定堿致驚厥作用中可能起到重要作用，是致驚厥作用的原發部位。驚厥樣腦電波可能過度激活海馬-內側穿行-顳葉皮層通路，將逐步產生同步化電震蕩擴散到整個皮層，引起驚厥大發作樣放電，但具體的作用機制仍需進一步研究。

【參考文獻】
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　　［5］Paxinos G, Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates ［M］.New York: Academic Press, 1997.

　　［6］彭曉東，劉傳繢.微波照射對大鼠在體海馬誘發電位長時程增強的影響［J］.生物物理學報，2001，17(2)：371-377.

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　　［11］Bannerman DM, Rawlins JNP, McHugh SB,et al. Regional dissociations within the hippocampal-memory and anxiety ［J］. Neurosci Biobehav Rev，2004，28:273-283.