第二臨床醫(yī)學(xué)院神經(jīng)內(nèi)科薛國芳課題組首次觀察到新型GLP-1/GIP雙受體激動(dòng)劑DA3-CH具有抑制癲癇發(fā)生的神經(jīng)保護(hù)作用
圖1
薛國芳課題組首次觀察到新型GLP-1/GIP雙受體激動(dòng)劑DA3-CH具有抑制癲癇發(fā)生的神經(jīng)保護(hù)作用，研究成果“The novel GLP-1/GIP dual receptor agonist DA3-CH is neuroprotective in the pilocarpine-induced epileptogenesis rat model”于2019年5月7日收錄于《Epilepsy Research》（圖1）。
癲癇是最常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一，影響全球高達(dá)1％的人口。發(fā)達(dá)國家的終身癲癇發(fā)病率中位數(shù)為5.8‰，發(fā)展中國家為10.3‰。癲癇由多種多樣的病因引起，表現(xiàn)為大腦神經(jīng)元超興奮性和超同步性異常放電，以自發(fā)性復(fù)發(fā)性癲癇發(fā)作（recurrent spontaneous seizures, SRS）為特征。癲癇持續(xù)狀態(tài)（status epilepticus , SE）是癲癇發(fā)作最嚴(yán)重的形式，易誘發(fā)癲癇發(fā)生，進(jìn)展為慢性癲癇，出現(xiàn)SRS。癲癇發(fā)作指一簇神經(jīng)元過度放電激發(fā)的一次短暫臨床發(fā)作，而癲癇發(fā)生指致癇灶形成和成熟的慢性過程。目前可獲得的臨床一線抗癲癇藥物（antiepileptic drugs, AEDs）對(duì)近三分之一的癲癇患者無效或產(chǎn)生不可耐受的副作用，其主要干預(yù)神經(jīng)元功能，調(diào)控突觸興奮和突觸抑制，僅可控制癲癇發(fā)作，并不能阻止癲癇發(fā)生。因此，抑制癲癇發(fā)生可能是一種潛在的新型治療策略。
癲癇發(fā)生被定義為大腦由正常生理狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹掳B狀態(tài)的慢性動(dòng)態(tài)演變過程，其可由多種初始事件或危險(xiǎn)因素誘發(fā)，例如癲癇持續(xù)狀態(tài)、創(chuàng)傷性腦損傷、腦卒中、感染和化學(xué)神經(jīng)中毒等，經(jīng)過復(fù)雜多樣的病理生理學(xué)變化，最終導(dǎo)致局部神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能紊亂，致癇灶逐漸成熟，形成慢性癲癇。傳統(tǒng)AEDs 的分子靶點(diǎn)為抑制神經(jīng)元的異常放電及擴(kuò)散，并不能阻止神經(jīng)元破壞的病理過程，而后者是導(dǎo)致 SRS 的原因。基于動(dòng)物及人類癲癇的研究，癲癇發(fā)生的病理生理學(xué)動(dòng)態(tài)變化包括離子通道激活、炎癥和神經(jīng)膠質(zhì)反應(yīng)、興奮毒性細(xì)胞凋亡、血腦屏障破壞、表觀遺傳失調(diào)、神經(jīng)變性和軸突生芽、苔蘚纖維發(fā)芽、原纖維性神經(jīng)膠質(zhì)增生、海馬硬化等。其中，神經(jīng)炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡屬癲癇發(fā)生的始動(dòng)因素，且參與癲癇發(fā)生的整個(gè)過程，在癲癇發(fā)生中具有關(guān)鍵作用。
胰高血糖素樣肽-1（glucagon-like peptide-1, GLP-1）和葡萄糖依賴性促胰島素樣肽（glucose-dependent insulinotropic polypeptide, GIP）均屬腸促胰島素，可促進(jìn)胰島素分泌，抑制胰高血糖素分泌，其類似物已用于2型糖尿病的治療，且其降糖作用呈葡萄糖依賴性。近年的研究發(fā)現(xiàn)，GLP-1和GIP還具有神經(jīng)保護(hù)作用，在卒中、阿爾茨海默。ˋlzheimer's disease, AD）、帕金森。Parkinson's disease, PD）等神經(jīng)系統(tǒng)疾病動(dòng)物模型中可通過抑制神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞激活和促炎因子釋放、抑制氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡等方面發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用，且GLP-1/GIP雙受體激動(dòng)劑的作用優(yōu)于選擇性單受體激動(dòng)劑。
研究采用經(jīng)典的匹羅卡品SE模型誘發(fā)癲癇發(fā)生，給予新型GLP-1/GIP雙受體激動(dòng)劑DA3-CH進(jìn)行干預(yù)，通過免疫組織化學(xué)和蛋白印跡分析方法檢測SE后12h、1d、3d、7d大鼠尾靜脈空腹血糖水平以及海馬中星形膠質(zhì)細(xì)胞激活標(biāo)志物膠質(zhì)纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein, GFAP）、小膠質(zhì)細(xì)胞激活標(biāo)志物離子鈣接頭分子-1（ionized calcium-binding adaptor molecule-1, Iba-1）、促炎因子白細(xì)胞介素-1β（interleukin-1β, IL-β）和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、凋亡相關(guān)蛋白Bax和Bcl-2、神經(jīng)元核抗原NeuN（neuronal nuclei）的表達(dá)水平，評(píng)估DA3-CH對(duì)大鼠SE后神經(jīng)炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡和神經(jīng)元丟失的影響。研究結(jié)果表明，DA3-CH干預(yù)對(duì)非糖尿病大鼠血糖水平無影響（圖2），且可抑制SE后GFAP、Iba-1、IL-1β、TNF-α、Bax的表達(dá)，同時(shí)促進(jìn)SE后Bcl-2、NeuN的表達(dá)（圖3-6）。研究結(jié)果表明，新型GLP-1/GIP 雙受體激動(dòng)劑 DA3-CH 可抑制匹羅卡品誘導(dǎo)的大鼠SE后神經(jīng)炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡和神經(jīng)元丟失，具有抑制癲癇發(fā)生的潛在神經(jīng)保護(hù)作用，可能為探索抑制癲癇發(fā)生的新型治療策略提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
圖2各組大鼠空腹尾靜脈血糖水平
圖3各組大鼠海馬CA1區(qū)GFAP陽性細(xì)胞數(shù)及免疫組織化學(xué)圖片（×200）
圖4各組大鼠海馬CA1區(qū)Iba-1陽性細(xì)胞數(shù)及免疫組織化學(xué)圖片（×200）
圖5各組大鼠海馬CA1區(qū)NeuN陽性細(xì)胞數(shù)及免疫組織化學(xué)圖片（×200）
圖6各組大鼠海馬組織GFAP、Iba-1、IL-1β、TNF-α、Bax、Bcl-2和NeuN相對(duì)OD值及western blot蛋白條帶
薛國芳副主任醫(yī)師為通信作者，田淼晶碩士為第一作者，王瑞芳碩士、Christian H?lscher教授、米茹麟碩士、袁振宇碩士及李東芳主任醫(yī)師為共同作者。本課題承蒙國家自然科學(xué)基金和中國抗癲癇協(xié)會(huì)癲癇科研基金-UCB基金等資助。
