丘脑前核电刺激治疗颞叶癫痫及作用机制研究

颞叶癫痫（TLE）约占难治性癫痫的半数以上，对于无法进行致痫灶切除手术的顽固性TLE患者，应用现有的治疗手段仍然无法控制其发作，因此迫切需要新的治疗理论和体系。脑深部电刺激（DBS）是近年发展起来的，以调控神经网络为主的一种治疗功能性神经系统疾病的方法，它对顽固性癫痫的治疗也显示出良好的应用前景；其中丘脑前核电刺激（ANT-DBS）治疗癫痫的有效性已在临床研究中得到证实，但其确切的作用机制尚不清楚，需要进行深入系统研究。本研究拟建立TLE大鼠模型，植入与清华大学共同研制的大鼠DBS刺激器，通过行为学、电生理检测手段观察ANT-DBS对TLE不同发展阶段的治疗效果，并利用高效液相、组织病理、免疫组化、western-blot、PCR等技术研究ANT-DBS对TLE大鼠海马神经元过度兴奋的抑制作用及分子学机制，研究结果将揭示ANT-DBS对TLE的可能作用机制，为临床应用提供理论依据。

颞叶癫痫是最常见的难治性癫痫的类型，对于无法手术的难治性癫痫患者，通过目前的手段仍然无法控制其发作。脑深部电刺激是近年来发展起来的，已调控神经网络为主的一种治疗神经系统疾病的方法，它在顽固性癫痫的治疗中显示出良好的应用前景，丘脑前核电刺激治疗癫痫的有效性已经被证实，但其机制仍不明确。本研究通过建立海人酸大鼠癫痫模型，通过行为学、电生理、微透析、蛋白电泳以及病理检测等技术，探讨颞叶癫痫发生发展机制以及丘脑前核电刺激治疗癫痫的机制。结果显示丘脑前核电刺激可抑制癫痫脑电发作，微透析结果显示丘脑前核电刺激可调节海马的神经递质平衡，电刺激后海马细胞外谷氨酸天冬氨酸明显下降，γ-氨基丁酸明显升高，因此抑制神经元过度兴奋，同时增加抑制性，而且丘脑前核电刺激还可抑制无氧酵解，改善海马代谢。western blot结果显示丘脑前核电刺激后中性氨基酸转运体1蛋白的水平下降，从而减少谷氨酰胺向谷氨酸能神经元的转运，减少谷氨酸合成，抑制神经元过度兴奋。研究也发现丘脑前核电刺激可抑制海马苔藓状纤维出芽，从而抑制病理性兴奋环路的形成，在对轴突生长蛋白GAP43和轴突导向因子Sema-3A的检测发现，电刺激后促进轴突导向的Sema-3A表达增加，促使轴突生长的GAP43表达下降。这些结果揭示了丘脑前核电刺激治疗癫痫的机制，为丘脑前核电刺激的临床应用提供了理论基础。