（外科学专业论文）伽玛刀照射治疗猫运动区癫痫作用机制研究.pdf

j一-11 目录 中文摘要1 英文摘要8 英文缩写1 9 研究论文伽玛刀照射治疗猫运动区癫痫模型作用机制研究 引言2 0 第一部分伽玛刀治疗中央区癫痫疗效分析 前言2 2刖吾2 2 材料与方法2 2 结果2 4。多1 木： 附表2 5 讨论2 7 小结3 0 参考文献3 0 第二部分猫运动区癫痫模型伽玛刀照射前后脑电图及光电镜变 化 前言31f j u 舌3l 材料与方法3 2 结果3 6 附图3 8 讨论4 3 j 、结4 6 参考文献4 6 第三部分猫运动区癫痫模型伽玛刀照射前后凋亡指标及s o d 、 m d a 变化 前言4 7日l j 舌 材料与方法4 7 结果5 3 附图5 5 讨论6 1 爿、结6 4 参考文献6 4 第四部分猫运动区癫痫模型伽玛刀照射前后y 氨基丁酸 ( g a b a ) 和谷氨酸( g l u ) 变化 前言6 6刖舌6 6 材料与方法一6 6 结果6 9 附图7 0 讨论7l 小结71 第五部分猫运动区癫痫模型伽玛刀照射前后n m d a 受体亚基 r1 、r 2 a 、r 2 b 变化 前言7 3f j u 舀7 3 材料与方法7 4 结果7 7 附图一7 9 讨论8 4 小结_ 8 6 参考文献8 6 结论8 8 综述癫痫机制研究最新进展8 8 致谢10 2 个人简历10 3 中文摘要 伽玛刀照射治疗猫运动区癫痫作用机制研究 摘要 癫痫是由各种原因引起的脑细胞群异常放电所致的发作性、暂时性的 脑功能障碍综合征。我国估计已有6 0 0 万左右的癫痫患者，每年新增癫痫 病人4 0 余万，至少有约1 2 0 万癫痫患者癫痫发作药物难以控制，给社会 和家庭造成了很大的经济负担和心理压力。大多数癫痫患者经合理用药可 控制发作，但仍有约2 0 - - - 3 0 的药物难治性癫痫患者需外科手术治疗， 目的是通过毁损异常放电的传导通路或切除致痫灶，使癫痫发作减少或停 止发作。据报道，约有7 2 9 0 的患者手术后癫痫发作可得到缓解。然 而传统的癫痫外科手术要切除一定范围的正常脑组织，破坏性大，且多用于 非功能区癫痫。运动功能区癫痫的手术治疗，既要有效的控制癫痫，又要最 大程度地保留运动功能区皮层的正常功能，否则癫痫灶切除后常会造成严 重的神经功能障碍。目前，致痫灶切除术、多处软脑膜下横切术及皮层热 凝术为运动功能区癫痫手术治疗的常用方法，但这三种方法均为开颅手 术，存在创伤较大、治疗范围受开颅骨窗限制、并发症发生率相对较高等 不足。随着微创神经外科的发展，伽玛刀在治疗颅内肿瘤，脑内动静脉畸 形、功能性疾病等方面显示了微创的优点，已成为不开颅治疗颅内病变的 重要手段，能否借助微创的伽玛刀对癫痫进行治疗，已引起国内外学者广 泛关注。目前，应用伽玛刀治疗难治性癫痫的报道日渐增多，并取得了较 好的效果，但脑重要功能区癫痫的伽玛刀治疗鲜见相关报道。我科总结近 年来伽玛刀治疗的1 1 例中央区癫痫，在取得较高总有效率( 9 1 ) 的同 时，也发现了2 例患者出现并发症( 较顽固的放射性水肿) 。若要提高伽 马刀治疗有效率，第一在于精确而完善的术前评估；第二在于放射剂量的 把握。基于此种考虑，设计了后几部分的基础实验，拟通过制作运动区癫 痫动物模型，应用伽玛刀低剂量及高剂量组对比照射对运动区癫痫进行治 疗，并检测相关生物学指标，旨在探索伽玛刀治疗运动区癫痫的机制及最 佳治疗剂量。 目前认为，伽马刀治疗运动区癫痫与多种因素有关，如细胞凋亡、兴 奋性氨基酸及抑制性氨基酸的失衡、氧自由基、离子通道等有关，本实验 中文摘要 通过研究猫运动区癫痫模型建立后，对比伽马刀照射前后光电镜表现、凋 亡指标、s o d 、m d a 、y 氨基丁酸( g a b a ) 、谷氨酸( g l u ) 、n m d a 受 体亚基r 1 、r 2 a 、r 2 b 等变化，以探讨运动区癫痫的生物学机制及伽玛 刀照射的干预作用。 第一部分伽玛刀治疗中央区癫痫疗效分析 目的：分析伽玛刀治疗中央区癫痫疗效。 方法：选河北省人民医院功能神经外科自2 0 0 2 年l o 月至2 0 0 8 年1 2 月行术前评估( 临床症状特征、视频脑电图v e e g 、m r 、脑磁图m e g 、 s p e c t p e t ，考虑运动功能区癫痫者，加做运动功能区定位) 至少有四项 符合，确诊为隐源性中央区癫痫患者癫痫的患者共1 1 例，确定癫痫灶部 位，行伽玛刀治疗，并行术前术后心理状态及智力评估。周边剂量1 2 1 4 g y 5 0 。 结果： 按国际癫痫学会外科手术疗效分类法ti 级5 例，i i 级5 例，i i i 级l 例。i i i 级为治愈及有效，总有效率9 1 ；1 2 g y 组i 级率最高，为7 5 ， 1 4 g y 并发症发生率最高，为6 6 7 。 患者伽玛刀治疗前显示与正常人常模比较存在不良心理状态 ( 尸 o 0 1 ) ，经伽玛刀治疗后3 个月，心理状态得到不同程度的缓解，在 人际关系、抑郁、焦虑、敌对以及恐怖等方面得到明显改善( p o 0 5 ) ， 智力也得到明显改善( p 致痫模型组及对照组，经统计学分 析，高剂量伽马刀照射组与低剂量伽马刀照射组、伽马刀照射组与非照射 组差异有显著性( 氏0 0 1 ) 。( 2 ) 每一个伽玛刀照射组在照射后不同时间点凋 亡细胞的动态表达差异不大。 细胞b c l 2 蛋白表达水平改变：( 1 ) 在每一个时间点，高剂量伽马刀照 射组b e l 2 的阳性表达率 低剂量伽马刀照射组 致痫模型组及对照组， 经统计学分析，伽马刀照射组与非照射组差异有显著性( 尸 o 0 1 ) 。( 2 ) 每一 个伽玛刀照射组在照射后不同时间点b c l 2 的阳性表达率差异不大。 结论： 致痫模型组致痫区脑组织氧化和抗氧化系统平衡失调，产生过量的氧 自由基，进一部损伤脑组织，而清除氧自由基的s o d 由于过量消耗而减 少，加重了细胞变性、坏死，导致神经元的缺失及神经元异常放电，促进 癫痫发作。而伽马刀照射重新建立脑组织氧化和抗氧化系统平衡，减少氧 自由基生成，保护神经细胞，抑制癫痫发作。 促进致痫区异常放电神经元凋亡是伽马刀治疗癫痫机制之一。同时高 剂量伽马刀照射造成的细胞凋亡大于低剂量伽马刀照射，有可能造成神经 元缺失而降低治疗效果。故1 2 g y 照射量为最佳。 第四部分猫运动区癫痫模型伽玛刀照射前后y 氨基丁酸( g a b a ) 和谷 氨酸( g l u ) 变化 目的：对比不同剂量的伽玛刀照射前后不同时间点猫额叶运动区致痫 灶的 ，氨基丁酸( g a b a ) 并i 谷氨酸( g l u ) 的变化，探讨丫氨基丁酸( g a b a ) 和谷氨酸( g l u ) 与伽玛刀照射治疗运动功能区癫痫机制的关系。 方法：在各个观察时间点，即致痫后2 周、4 周、8 周、1 6 周( 即伽 玛刀照射后8 周) 及3 2 周( 即伽玛刀照射后1 6 周) 五个时间点，每一只 中文摘要 猫进行完前两部分的处理后，取标本匀浆离心后上清液置于8 0 冷冻保 存待测，待标本收集齐全后，用高效液相色谱法检测脑组织y 氨基丁酸 ( g a b a ) 和谷氨酸( g l u ) 的变化情况。所有的数据均采用均数4 - 标准差 ( x 士s ) ，用s a s 统计软件进行分析比较，以p 0 0 1 为差异有显著性。 结果： 在同一时间点，致痫模型组较正常对照组g l u 升高，g a b a 降低；伽 马刀照射组较致痫模型组g l u 降低，g a b a 明显升高，低高剂量组间差异 不大；但伽马刀照射组较正常对照组g l u 仍稍高，g a b a 明显高于正常对 照组。经统计学分析，致痫模型组与正常对照组、伽马刀照射组与致痫模 型组差异有显著性( 尸 o 0 1 ) 。 每一个伽玛刀照射组在照射后不同时间点氨基酸的动态表达差异不 大。 结论：兴奋性氨基酸g l u 升高、抑制性氨基酸g a b a 降低导致的兴 奋性氨基酸与抑制性氨基酸的失衡是癫痫发作机制之一；伽马刀照射则降 低兴奋性氨基酸g l u ，升高抑制性氨基酸g a b a ，从而建立兴奋性氨基酸 与抑制性氨基酸新的平衡，进而抑制癫痫发作。 第五部分猫运动区癫痫模型伽玛刀照射前后n m d a 受体亚基r 1 、 r 2 a 、r 2 b 变化 目的：对比不同剂量的伽玛刀照射前后不同时间点猫额叶运动区致 痫灶的n m d a 受体亚基r 1 、r 2 a 、r 2 b 的变化，探讨n m d a 受体亚基 r 1 、r 2 a 、r 2 b 与伽玛刀照射治疗运动功能区癫痫机制的关系。 方法：在各个观察时间点，即致痫后2 周、4 周、8 周、1 6 周( 即伽 玛刀照射后8 周) 及3 2 周( 即伽玛刀照射后16 周) 五个时间点，每一只 猫进行完前三部分的处理后，取标本制成石蜡切片，然后，用免疫组化的 方法检测n m d a 受体亚基r 1 、r 2 a 、r 2 b 的变化，所有的数据均采用均 数4 - 标准差( x 士s ) ，用s a s 统计软件进行分析比较，以p 0 0 1 为差异有显著 性。 结果： 在同一时间点，致痫模型组较正常对照组n m d a r 表达升高；伽马 刀照射组较致痫模型组n m d a r 表达降低，低高剂量组间差异不大；但 伽马刀照射组较正常对照组n m d a r 表达仍稍高。经统计学分析，致痫 中文摘要 模型组与正常对照组、伽马刀照射组与致痫模型组差异有显著性 俨 o 0 1 ) 。 每一个伽玛刀照射组在照射后不同时间点氨基酸的动态表达差异不 大。 结论：n m d a 受体亚基r 1 、r 2 a 、r 2 b 的上调是癫痫发作机制之一： 伽马刀照射则降低n m d a 受体亚基r 1 、r 2 a 、r 2 b 含量，降低神经细胞 兴奋性，进而抑制癫痫发作。 关键词：癫痫模型；氢氧化铝乳剂；脑电图；伽玛刀；细胞凋亡；b c l 2 蛋白；超氧化物歧化酶；丙二醛；谷氨酸( g l u ) ；丫一氨基丁酸( g a b a ) ； n 甲基一d 一天氡氨酸受体( n m d a ) 英文摘要 g a m m ai r r a d i a t i o nt r e a t m e n to ft h ec a tm o t o ra r e am e c h a n i s m l o le p i l e p s y a b s t r a c t e p i l e p s yi s c a u s e db yav a r i e t yo fg r o u p so fb r a i nc e l l sc a u s e db yt h e o n s e to fa b n o r m a ld i s c h a r g ea n dt e m p o r a r yb r a i nd y s f u n c t i o ns y n d r o m e e p i l e p s yp r e v a l e n c er a t ei sa b o u t7 i nc h i n a ，a na n n u a li n c r e a s eo f o v e r55 m i l l i o np a t i e n t sw i t he p i l e p s ya sm u c ht os o c i e t ya n dt h ef a m i l yh a sc r e a t e da s i g n i f i c a n tf i n a n c i a l b u r d e na n dp s y c h o l o g i c a ls t r e s s m o s tp a t i e n t sw i t h e p i l e p s yc a nb ec o n t r o l l e db yt h er a t i o n a lu s eo fd r u g ss e i z u r e s ，b u tt h e r ea r e s t i l la b o u t2 0 t o30 o fd r u gr e f r a c t o r ye p i l e p s yp a t i e n t sh a ds u r g i c a l t r e a t m e n ta i m e da td e s t r u c t i o no fa b n o r m a ld i s c h a r g et h r o u g ht h ec o n d u c t i o n p a t ho rt h er e m o v a lo fe p i l e p t i cf o c i ，s ot h a ts e i z u r e st or e d u c eo rs t o ps e i z u r e s i ti sr e p o r t e dt h a ta b o u t7 2 一9 0 o fp a t i e n t sh a ds e i z u r e sa f t e rs u r g e r yc a nb e e a s e d h o w e v e r , t h et r a d i t i o n a le p i l e p s ys u r g e r yt or e m o v ear a n g eo fn o r m a l b r a i nt i s s u e ，d e v a s t a t i n g ，a n dw i l lo n l yb e u s e df o rn o n f u n c t i o n a l a r e a e p i l e p s y f u n c t i o n a l a r e ao fe p i l e p s ys u r g e r y , i ti sn e c e s s a r yt oe f f e c t i v e c o n t r o lo fe p i l e p s y , b u ta l s ot om a x i m i z et h er e t e n t i o no ft h ef u n c t i o n a lc o r t e x o fn o r m a lf u n c t i o n ，o ra f t e rr e s e c t i o no fe p i l e p t i cf o c io f t e nc a u s es e v e r e n e u r o l o g i c a ld y s f u n c t i o n a tp r e s e n t ，t h ee p i l e p t o g e n i c f o c u sr e s e c t i o n ， m u l t i p l es u b p i a lt r a n s e c t i o na n dc o r t i c a lt h e r m o c o a g u l a t i o nf o rt h ef u n c t i o n a l a r e a sc o m m o nm e t h o do fs u r g i c a lt r e a t m e n to fe p i l e p s y , b u tt h r e em e t h o d sa r e c r a n i o t o m y , t h e r ei s al a r g e rw o u n d ，t r e a t m e n tu n d e rt h es c o p eo fo p e n s k u l l w i n d o wr e s t r i c t i o n s ，t h er e l a t i v e l yh i g hi n c i d e n c eo fc o m p l i c a t i o n ss u c ha s i n a d e q u a t e w i t ht h ed e v e l o p m e n to fm i n i m a l l y i n v a s i v en e u r o s u r g e r y , g a m m a k n i f e r a d i o s u r g e r y i nt h et r e a t m e n to fi n t r a c r a n i a lt u m o r s ，c e r e b r a l a r t e r i o v e n o u sm a l f o r m a t i o n s ，f u n c t i o n a ld i s o r d e r s ，e t c s h o w st h ea d v a n t a g e s o fm i n i m a l l yi n v a s i v e ，h a v eb e c o m eac r a n i o t o m ya ni m p o r t a n tm e a n so f t r e a t m e n to fi n t r a c r a n i a ll e s i o n sc a nb ew h e t h e rt h eu s eo fm i n i m a l l yi n v a s i v e g a m m ak n i f et r e a t m e n tf o re p i l e p s y , h a s a t t r a c t e dw i d e s p r e a da t t e n t i o na t r 荚文摘要 h o m ea n da b r o a ds c h o l a r s a tp r e s e n t ，t h e a p p l i c a t i o no fg a m m ak n i f e t r e a t m e n to fr e f r a c t o r ye p i l e p s yi n c r e a s i n gn u m b e ro fr e p o r t s ，a n da c h i e v e d g o o dr e s u l t s ，b u t t h e i m p o r t a n tf u n c t i o n a la r e a so fb r a i ng a m m ak n i f e t r e a t m e n to fe p i l e p s yi sr a r er e l e v a n tr e p o r t s 1 1 1 ee x a c tm e c h a n i s mo fg a m m a k n i f et r e a t m e n to fe p i l e p s yi sn o ty e tv e r yc l e a r , m a yb er e l a t e dt on e r v e c o n d u c t i o nb l o c ki n d u c e db ye p i l e p s y , e p i l e p t i cn e u r o n sh i g h l ys e n s i t i v et o r a d i a t i o n ，r e d u c e de x c i t a b i l i t ya n dt h ee p i l e p t o g e n i cz o n er e l a t e dt or a d i a t i o n n e c r o s i s t h e r e f o r e ，t h ef u n c t i o n a la r e a so fg k st h ee f f e c t i v e n e s so fe p i l e p s y t r e a t m e n ta n di t sm e c h a n i s m ，i sa ni m p o r t a n ti s s u et ob ea d d r e s s e d t ot h i se n d t h i ss t u d yw a st h r o u g ht h ep r o d u c t i o no ff u n c t i o n a la r e a e p i l e p s ya n i m a l m o d e l ，l o w - d o s ea p p l i c a t i o no fg a m m ak n i f ea n dh i g hr a d i a t i o nd o s eg r o u p c o m p a r e dt ot h ef u n c t i o n a la r e ae p i l e p s yt r e a t m e n t ，a n dt od e t e c tr e l e v a n t b i o l o g i c a li n d i c a t o r s ，i no r d e rt oe x p l o r et h eg a m m ak n i f et r e a t m e n to nt h e f u n c t i o n a la r e ae p i l e p s yt h ef e a s i b i l i t ya n d t h e r a p e u t i cm e c h a n i s mo fa c t i o n n o wt h a tt h eg a m m ak n i f et r e a t m e n to ff u n c t i o n a la r e a sr e l a t e dt o e p i l e p s ya n dav a r i e t yo ff a c t o r s ，s u c ha sa p o p t o s i s ，e x c i t a t o r ya m i n oa c i d sa n d i n h i b i t o r ya m i n oa c i di m b a l a n c e ，o x y g e nf r e er a d i c a l s ，i o nc h a n n e l sa n do t h e r r e l e v a n t ，b ys t u d y i n gt h ef u n c t i o n a la r e ai nt h i se x p e r i m e n tt h ec a tm o d e lo f e p i l e p s yi se s t a b l i s h e d ，c o m p a r e dt og a m m a k n i f ei r r a d i a t i o nb e f o r ea n da f t e r t h e p e r f o r m a n c eo fo p t i c a lm i c r o s c o p y , a p o p t o s i si n d e x ，s o d ，m d a ， 7 - a m i n o b u t y r i ca c i d ( g a b a ) ，g l u t a m a t e ( g l u ) ，n m d ar e c e p t o rs u b u n i t sr 1 i 也a ，r 2 ba n do t h e rc h a n g e s ，t oe x p l o r et h e b i o l o g i c a lm e c h a n i s mo f f u n c t i o n a la r e a so fe p i l e p s ya n dt h ei n t e r v e n t i o no ft h er o l eo fg a m m ak n i f e i r r a d i a t i o n p a r t1t h em o t o ra r e a si np a t i e n t sw i t he p i l e p s yp r e o p e r a t i v ee v a l u a t i o n o fg a m m a k n i f et r e a t m e n tm e t h o d sa n do p t i m a ld o s a g ea n a l y s i s o b j e e t i v e ：t oe s t a b l i s has o u n ds y s t e mf o rp r e o p e r a t i v ee v a l u a t i o no f g a m m a k n i f et r e a t m e n ta n dt h ed e v e l o p m e n to f o p t i m a ld o s ep l a n m e t h o d s ：f u n c t i o n a ln e u r o s u r g e r y , h e b e ip r o v i n c ep e o p l e s h o s p i t a lf r o m o c t o b e r2 0 0 2t od e c e m b e r2 0 0 8p r e o p e r a t i v ee v a l u a t i o n ( c l i n i c a lf e a t u r e s ， v e e g , m r i ，m e g , s p e c t | p e t , c o n s i d e rt h ea r e a so fm o t o rf u n c t i o n 0 英文摘要 e p i l e p s yw h od oe x e r c i s ef u n c t i o n a la r e a sp l u sl o c a t i o n ) a tl e a s tf o u rm a t c h e s ， d i a g n o s e da sp r i m a r ya r e a so fm o t o rf u n c t i o ni np a t i e n t sw i t he p i l e p s yat o t a l o f1 1c a s e st od e t e r m i n et h ee p i l e p t i cf o c ia r e a ，l i n eg a m m ak n i f et r e a t m e n t ， c o n c u r r e n tm e n t a ls t a t eb e f o r ea n da f t e rs u r g e r ya n di n t e l l i g e n c ea s s e s s m e n t p e r i p h e r a ld o s e12 - 14 g y 5 0 r e s u l t s ： i na c c o r d a n c ew i t hi n t e r n a t i o n a l e f f i c a c y o f e p i l e p s ys u r g e r y c l a s s i f i c a t i o ns o c i e t y ：ig r a d e5c a s e s ，i ig r a d e5c a s e s ，i i ig r a d e1e a s e i i ig r a d ef o rt h ec u r ea n de f f e c t i v e ，w i t hat o t a le f f e c t i v er a t e9 1 ( f i g 1 ， f i g 2 ) ；12 g yg r o u p il e v e lt h eh i g h e s tr a t eo f7 5 ，14 g yt h eh i g h e s tr a t eo f c o m p l i c a t i o n s ，6 6 7 g a m m ak n i f et r e a t m e n ti np a t i e n t sw i t hp r e s h o wn o r mc o m p a r e dw i t h t h en o r m a ls t a t eo fm i n dt h a tt h e r ea r ea d v e r s e ( 尸 o 01 ) ，a f t e r3m o n t h sa f t e r g a m m ak n i f et r e a t m e n t ，p s y c h o l o g i c a ls t a t eo fv a r y i n gd e g r e e so fe a s e ，i n i n t e r p e r s o n a lr e l a t i o n s h i p s ，d e p r e s s i o n ，a n x i e t y ，h o s t i l i t ya n dt e r r o r i s m ，e t c h a v ei m p r o v e ds i g n i f i c a n t l y ( 尸 o 0 5 ) ，i n t e l l i g e n c eh a sa l s ob e e ns i g n i f i c a n t l y i m p r o v e d ( 氏0 0 5 ) a l lp a t i e n t sw e r er e v i e w e dh e a dc to rm r _ i ，n oa b n o r m a lr e a c t i o n s o c c u r r e d a n t i e p i l e p t i cd r u gp l a s m ac o n c e n t r a t i o n c o n t r o l l e dw i t h i nt h e n o r m a l r a n g e c o n c l u s i o n ：g a m m ak n i f et r e a t m e n ti sm o r es a t i s f a c t o r yc o n t r o lo f m o t o rf u n c t i o na r e a ss e i z u r e s ，s e c u r i t y , d a m a g es m a l l ；c a ni m p r o v et h e p s y c h o l o g i c a ls t a t u si np a t i e n t sw i t he p i l e p s ya n di n t e l l e c t u a ll e v e l s ；t r e a t m e n t i st h ek e yt op r e o p e r a t i v ee v a l u a t i o na n da n ds e i z et h er a d i a t i o nd o s e ， l o w - d o s eg a m m ak n i f et r e a t m e n tb e t t e r - p e r f o r m i n g ，12 g yd o s eb e t t e r p a r t2r i b b o nm o d e lo fe p i l e p s ye a t sp r o d u c t i o n ，t od e t e r m i n e ，a n d g a m m ak n i f ef u n c t i o n a la r e a sb e f o r ea n da f t e ri r r a d i a t i o ne p i l e p s yc a t s e e g , o p t i c a lm i r r o rc h a n g e si n o b j e c t i v e ：s u c c e s s f u lf u n c t i o n a la r e at oe s t a b l i s hac a tm o d e lo fe p i l e p s y , c o m p a r e dd i f f e r e n td o s e so fg a m m ak n i f ei r r a d i a t i o na td i f f e r e n tt i m ep o i n t s b e f o r ea n da f t e rt h ec a tf r o n t a lm o t o ra r e a so fe p i l e p t i cf o c ia n de e g c h a n g e s l o 荚文摘要 一一 i nm o r p h o l o g y m e t h o d s ：3 6h e a l t h yc a t s ，m a l e ，w e i g h i n g2 5 0 0t o3