GAD-65、GABA-,A-R、Glu、NMDAR-,1-蛋白在原發(fā)性顳葉癲癇灶的表達及癲癇灶線粒體、突觸的體視學分析.pdf

1、原發(fā)性顳葉癲癇(TLE)的特征是由于大腦顳葉神經元發(fā)作性異常放電所引起的反復癲癇發(fā)作。根據臨床表現(xiàn)和腦電圖TLE可分類為：單純部分性發(fā)作(Sireple pattialseizures，SPS)、復雜部分性發(fā)作(Complex partial seizures，CPS)、部分性發(fā)作繼發(fā)全身發(fā)作(Produce generalized seizure，PGS)。其發(fā)病機制十分復雜，目前認為癲癇發(fā)病是腦內興奮．抑制失衡的結果，與腦內抑制性神

2、經遞質谷氨酸脫羧酶(GAD)及GABA<,A>R的減少和興奮性遞質谷氨酸(Glu)及其N-甲基D-天冬氨酸(NMDAR<,1>)的增多有密切的關系。本研究取45例原發(fā)性TLE患者的棘波和棘慢波的腦組織。采用免疫組化方法檢測GAD-65、G1u、GABA<,A>R、NMDAR<,1>蛋白的表達。免疫電鏡方法觀察興奮性和抑制性神經遞質所分布的突觸類型。體視學方法定量分析實驗組和對照組神經元細胞線粒體的體積密度(Vv)、表面積密度(Sv)、數

3、密度(NV)、平均比表面積(6)、平均體積(V)和突觸數密度(SD)、突觸活性區(qū)膜面積(SAA)、突觸比表面積(SR)、突觸界面曲率(SIC)、突觸小泡數密度(SVD)。采用高效液相色譜儀測量癲癇灶線粒體腺苷酸含量和ATP生成率。測量術前、術中腦電圖出現(xiàn)在同一部位的棘波和棘慢復合波的數量。所得出的參數與8例(6例腦血管畸形和2例鞍旁腫瘤)手術切除正常腦組織測量參數進行對照；并與癲癇患者的發(fā)病頻率和癲癇波的數量進行相關性分析。主要的結果如

4、下： 1．光鏡觀察結果(1)SPS患者顳葉皮質癇灶神經元腫脹，體積增大，突起沒有明顯的變化；海馬CA<,1>區(qū)錐體細胞和顆粒細胞腫脹，海馬細胞丟失不明顯。海馬硬化占40％。(2)CPS患者顳葉皮質癇灶神經元胞體腫脹，核固縮、染色質邊集、胞漿變性或腫脹呈空泡狀，出現(xiàn)細胞壞死，甚至丟失。海馬CA<,1>區(qū)錐體細胞和顆粒細胞腫脹，部分缺失；CA<,3>區(qū)仍有大量細胞腫脹，但變性較少。 CA<,2>沒有明顯的變化。海馬硬化占57.89％

5、。(3)PGS患者顳葉皮質癇灶神經元胞體腫脹，核固縮、胞漿變性或腫脹呈空泡狀，出現(xiàn)大量的細胞壞死，甚至丟失。存活的顆粒細胞腫脹較輕，呈現(xiàn)軸突棘的延長，軸索發(fā)芽。膠質細胞增生，尤以星形膠質細胞和小膠質細胞增生顯著。海馬硬化占68.75％． 對照組神經元形態(tài)基本正常，略有腫脹，沒有明顯的細胞丟失，顆粒細胞、膠質細胞形態(tài)正常，未見腫脹和壞死。 2．免疫組織化學結果在三種不同發(fā)作類型中，Glu和NMDAR<,1>蛋白免疫反應陽

6、性細胞在皮質主要分布在顆粒細胞層和錐體細胞層，以錐體細胞和多角形細胞為主，均有很強的免疫陽性反應；海馬免疫反應陽性細胞主要分布在CA<,3>區(qū)和齒狀回，海馬齒狀回顆粒細胞樹突有增生。相關性分析Glu和NMDAR<,1>蛋白免疫反應陽性細胞數與患者發(fā)病頻率、腦電圖癲癇波數量呈正相關呈負相關。在CPS和PGS患者Glu和NMDAR<,1>免疫反應陽性細胞較SPS患者減少；海馬癇灶的免疫反應陽性細胞大部分為顆粒細胞。PGS患者海馬顆粒細胞樹突

7、增生較SPS和CPS患者明顯，并有很多分枝，與苔狀纖維形成了直接的興奮性的回返性突觸聯(lián)系。而GAD-65和GABA<,A>R免疫反應陽性細胞在皮質和海馬稀少，免疫陽性反應弱；其相關發(fā)性分析與患者發(fā)病頻率呈負相關，與腦電圖癲癇波數量相關性不明顯。 3．超微結構觀察癲癇灶內神經元在三種不同發(fā)作類型癇灶內神經元數量少，腫脹變性，體積增大，基質變淺。脂褐素沉積增多。PGS患者存活的神經元細胞腫脹，線粒體增生，出現(xiàn)軸索發(fā)芽，形成神經氈。星

8、形膠質細胞在三種不同發(fā)作類型中均有增生現(xiàn)象，但在CPS患者癇灶內膠質細胞增生明顯。有髓神經纖維在CPS和PGS患者中可見到髓鞘局灶性松解、脫失，部分髓鞘甚至出現(xiàn)缺口；軸索內微管、微絲排列紊亂、扭曲。血腦屏障在CPS患者腦內改變較為突出，表現(xiàn)為內皮細胞水腫，基底膜增厚并彎曲，甚至分層或有沉積物。 4．免疫電鏡結果癲癇灶Glu的DAB反應產物為塊狀沉淀，分布在非對稱性軸-樹、軸棘突觸內和核周質，偶見于核內；GAD-65的DAB反應產

9、物為顆粒狀沉淀，分布在對稱性軸-樹、軸棘突觸內，核周質的粗面內質網和線粒體膜上、樹突微管軸突的小清亮囊泡周圍。 5．圖像定量分析 5．1線粒體體視學分析三種不同發(fā)作類型患者癇灶線粒體的Vv、Sv、V值大于對照組(P<0.05)，線粒體的Nv、δ值小于對照組(P<0.05)。相關性分析線粒體Vv、V與患者的發(fā)病頻率正相關；Nv、δ與患者的發(fā)病頻率呈負相關。 5.2突觸結構定量分析在三種不同發(fā)作類型患者癇灶內突觸的S

10、D、SAA、SR、SIC小于對照組(P<0.05)，相關性分析與患者的發(fā)病頻率、腦電圖癲癇波數量呈正相關；SVD值大于對照組(P<0.05)，相關性分析與患者的發(fā)病頻率、腦電圖癲癇波數量呈正相關。實驗組軸棘、軸樹突間隙寬度明顯小于對照組(P<0.05)。三種不同發(fā)作類型突觸體視學參數與腦電圖癲癇波數量均呈正相關。 通過對以上結果的綜合分析，結合參考文獻，本研究尚得出以下結論： 1．癲癇的病理特征與癲癇的發(fā)病有關。SPS患

11、者癇灶內神經元主要表現(xiàn)為腫脹變性。CPS患者癇灶神經元主要表現(xiàn)為變性、壞死、缺失和海馬CA<,1>區(qū)神經細胞的缺失。PGS患者神經元主要表現(xiàn)為細胞腫脹、變性，顆粒細胞突起延長。星形膠質細胞在CPS和PGS患者癇灶內增生明顯。 2．腦內抑制性神經遞質GAD-65、GABA<,A>R的減少和興奮性遞質Glu、NMDAR<,1>的增多有密切的關系。其在癇灶內分布和含量的不同可能與不同發(fā)作類型的臨床表現(xiàn)有關。 3．三種不同發(fā)作類