丙戊酸联合维生素E协同保护氯氰菊酯暴露下戊四氮诱导癫痫大鼠的皮质-胼胝体白质完整性

【字体: 时间:2025年08月01日 来源:BMC Neuroscience 2.3

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  本研究针对癫痫患者因环境神经毒物(如拟除虫菊酯类杀虫剂氯氰菊酯CPM)暴露导致髓鞘损伤加重的临床难题,通过建立PTZ(戊四氮)诱导癫痫大鼠模型,创新性探讨了抗癫痫药物丙戊酸(VAP)与抗氧化剂维生素E(Vit E)联用对白质保护的协同机制。研究发现CPM通过激活小胶质细胞(IBA1+)和星形胶质细胞(GFAP+)加剧PTZ诱导的少突胶质细胞(OLIG2+)丢失及髓鞘碱性蛋白(MBP)降解,而VAP-Vit E联合干预可显著抑制神经炎症并促进髓鞘修复。该成果为癫痫合并环境毒素暴露的联合治疗提供了新策略,发表于《BMC Neuroscience》。

  

癫痫作为一种全球范围内影响超5000万人的慢性神经系统疾病,其反复发作会导致白质髓鞘损伤和少突胶质细胞功能障碍,而环境中的拟除虫菊酯类杀虫剂——尤其是广泛使用的氯氰菊酯(CPM)——可能通过延长电压门控钠通道(VSSC)开放时间,与癫痫病理机制产生协同恶化效应。更棘手的是,约30%癫痫患者对现有抗癫痫药物(AEDs)存在耐药性,这使得探索辅助治疗策略成为当务之急。在此背景下,伊洛林大学健康科学学院(University of Ilorin)的研究团队开展了一项突破性研究,揭示了CPM如何通过激活神经胶质细胞加剧PTZ诱导的癫痫模型白质损伤,并首次证实抗癫痫药丙戊酸(VAP)与抗氧化剂维生素E(Vit E)联用具有显著的髓鞘保护协同效应。

研究人员采用Wistar大鼠建立PTZ诱导癫痫模型,结合CPM暴露模拟环境毒素共暴露场景,通过组织化学(H&E染色)和免疫组化(MBP、OLIG2、IBA1、GFAP标记)技术系统评估了大脑白质和胼胝体的病理改变。关键实验技术包括:1)建立PTZ(35 mg/kg)与CPM(4.4 mg/kg)共暴露动物模型;2)使用ImageJ软件定量分析免疫反应阳性细胞密度;3)通过OLIG2+细胞计数评估少突胶质细胞存活率;4)采用GFAP和IBA1免疫染色检测星形胶质细胞与小胶质细胞激活状态。

主要研究发现如下:

1. 氯氰菊酯暴露加剧PTZ诱导癫痫的神经元与髓鞘丢失
H&E染色显示CPM+PTZ组大脑白质神经元数量显著减少(P<0.0001),伴随细胞质空泡化;MBP免疫反应性分析表明髓鞘完整性严重受损(P<0.0001),表现为髓鞘碎片化分布。

2. 少突胶质细胞丢失与胶质细胞激活密切相关
OLIG2+细胞计数显示CPM+PTZ组少突胶质细胞数量锐减(P<0.001),同时IBA1+小胶质细胞激活程度显著升高(P=0.001),证实神经炎症反应与髓鞘损伤存在病理关联。

3. 胼胝体髓鞘-神经元完整性受损
胼胝体区域同样观察到MBP表达量下降(P<0.0001)和轴突排列紊乱,提示CPM暴露可广泛破坏中枢神经系统白质结构。

4. VAP-Vit E联合治疗展现协同保护效应
干预实验表明,VAP(100 mg/kg)与Vit E(100 mg/kg)联用较单药治疗更能显著提升OLIG2+细胞数量(P=0.0148),并通过抑制IBA1+和GFAP+细胞激活(P<0.05)减轻神经炎症,最终促进MBP表达恢复(P<0.001)。

这项研究首次阐明环境毒素CPM通过激活NF-κB通路加剧癫痫相关白质损伤的分子机制,并创新性提出抗氧化-抗炎联合治疗方案。临床意义在于:1)为耐药性癫痫患者提供了VAP剂量优化方案;2)证实Vit E作为辅助治疗剂可通过Nrf2/ARE通路减轻氧化应激损伤;3)提示环境毒素监测对癫痫管理的重要性。未来研究可进一步探索CPM对少突胶质前体细胞(OPCs)分化的直接影响,以及联合治疗方案在慢性癫痫模型中的长期效果。

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