應(yīng)用：阻斷星形細(xì)胞激活延緩嚴(yán)重缺氧引起的小鼠癲癇發(fā)作和呼吸停止

實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)

阻斷星形細(xì)胞激活

可延緩嚴(yán)重缺氧引起的小鼠癲癇發(fā)作和呼吸停止

      嚴(yán)重缺氧可以誘發(fā)癲癇發(fā)作。另一方面，癲癇伴隨發(fā)作后通氣抑制，可導(dǎo)致嚴(yán)重缺氧并進(jìn)一步惡化癲癇狀態(tài)。這種惡性循環(huán)對可能伴有缺氧發(fā)作，例如支氣管哮喘和睡眠呼吸暫停的患有癲癇癥和呼吸系統(tǒng)疾病的患者構(gòu)成嚴(yán)重威脅。然而，低氧性癲癇和發(fā)作后通氣抑制的確切病理生理機(jī)制仍不清楚。

       最近的研究表明，星形膠質(zhì)細(xì)胞在大腦的各種功能中發(fā)揮著積極的作用，并認(rèn)為星形膠質(zhì)細(xì)胞還與各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病如癲癇的異常網(wǎng)式興奮性的進(jìn)化密切相關(guān)。
 

論證實(shí)驗(yàn)過程

論證方法：

通過檢查腦電圖和嚴(yán)重缺氧的反應(yīng)和是否使用阿魯?shù)厮崴幚硇砸种菩切文z質(zhì)細(xì)胞的激活研究星形膠質(zhì)細(xì)胞是否在缺氧條件下在癲癇的生成和傳播活動(dòng)中扮演著重要的角色。此外，還分析了阿魯?shù)厮釋π∈笃�層分離的星形膠質(zhì)細(xì)胞的作用，以檢測皮質(zhì)星形膠質(zhì)細(xì)胞在缺氧狀態(tài)下是否被激活，以及是否被阿魯?shù)厮嶂苯幼钄嗉せ睢?/span>

🔸🔹 具體實(shí)施🔹🔸
 

研究采用48只成年雄性C57BL/6小鼠（7-10周齡）。分成兩組(每組24例)；一組小鼠只接受載體（二甲基亞砜DMSO 0.45 ml/kg以生理鹽水稀釋，注射0.56 ml/kg的作為載體），另一組小鼠在開始記錄前給予星形細(xì)胞活化抑制調(diào)節(jié)劑阿魯?shù)厮犷A(yù)處理（阿魯?shù)厮?00 mg/kg）。將阿魯?shù)厮崛苡贒MSO和生理鹽水的混合溶液中，并測定了阿魯?shù)厮幔篋MSO：生理鹽水—比例為1:4:5體積比。雖然DMSO單獨(dú)在高劑量時(shí)可以影響腦功能，但本研究中使用的DMSO總劑量不超過1.0 g/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于開始影響通氣的3.5 g/kg劑量。注射手法為：腹腔注射。
 

實(shí)驗(yàn)過程記錄腦電圖并在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行全身體積描記系統(tǒng) WBP 通氣后，記錄艙內(nèi)氣體切換至5%氧（氮平衡），直至發(fā)作癲癇及通氣抑制，再迅速切換回空氣濃度。
 

實(shí)驗(yàn)情況：

嚴(yán)重缺氧在初始時(shí)增加了通氣，隨后所有小鼠都出現(xiàn)癲癇發(fā)作和通氣抑制。14只未加阿魯?shù)厮岬男∈笤谌毖踟?fù)荷時(shí)出現(xiàn)呼吸停止。而經(jīng)阿魯?shù)纤犷A(yù)處理的22只小鼠未出現(xiàn)呼吸停止。阿魯?shù)厮峤M從缺氧到癲癇發(fā)作的時(shí)間明顯長于未加阿魯?shù)厮峤M。阻斷星形細(xì)胞的活動(dòng)可以延緩癲癇的發(fā)生，防止呼吸停止。

 

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示（圖2）

 

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

不加阿魯?shù)纤岬牡脱踟?fù)荷試驗(yàn)的記錄。從上到下：室氧濃度、呼吸流量（全身體積圖，向上為吸氣）、腦電圖原始信號、腦電圖譜圖。最上面的a、b、c和d對應(yīng)于圖2中展開的跟蹤顯示的時(shí)間。癲癇發(fā)作后立即抑制腦電圖活動(dòng)。

兩組小鼠在室內(nèi)空氣、初始低氧通氣增強(qiáng)期和低氧通氣抑制期的通氣變量概述如下。不用阿魯?shù)厮犷A(yù)處理的老鼠在空氣條件下的中位數(shù)VT，RR和VE是6.97(4.94 - -8.45)μl / g， 161(144 - 186)次/分鐘呼吸和1.17(0.89 - -1.31)ml / g /分鐘；在初始低氧通氣增強(qiáng)期為8.65(7.53 - -9.32)μl / g，258次(237-285次)、2.17次(2.07-2.45次)ml/g/min；低氧通氣抑制期10.89次(9.50-11.75次)μl / g， 60(53 - 66)次/分鐘和0.65 (0.59 - -0.68)ml / g /分鐘。用阿魯?shù)厮犷A(yù)處理的老鼠在空氣條件下的中位數(shù)VT，RR和VE是7.12(5.22 - -8.35)μl / g,158(149-180)次/分鐘，1.13 (0.75-1.30)ml/g/min；在初始低氧通氣增強(qiáng)期為7.86(6.73 - -8.93)μl / g，249(215 - 284)次/分鐘和1.95(1.79-2.20)；低氧通氣抑制期為9.14(8.23 - -10.93)μl / g，51(39-60)次/分鐘和0.48(0.43-0.54) ml/g/min。

 

 

 呼吸流量(吸氣向上)和腦電圖原始信號的記錄如上圖所示。

(a)阿魯?shù)厮峤o藥前空氣中的呼吸流量和腦電圖信號。

(b)在癲癇發(fā)作出現(xiàn)缺氧時(shí)呼吸流量和腦電圖信號。

(c)通氣抑制前后低氧狀態(tài)下的呼吸流量及腦電圖信號。

(d)缺氧呼吸停止前后的呼吸流量和腦電圖信號。呼吸停止前喘息，在停止通氣前腦電圖變得平坦。呼吸停止的時(shí)間用箭頭表示。

文獻(xiàn)參考：

Isato Fukushi, Blockade of astrocytic activation delays the occurrence of severe hypoxia-induced seizure and respiratory arrest in mice,J Comp Neurol. 2019;1–8.

 

研究中用呼吸監(jiān)測儀器

 

全身體積描記系統(tǒng)  WBP-4R

可根據(jù)客戶研究實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，定�?/8/12/24通道（小/大鼠艙體選擇、定制匹配實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的艙體）同時(shí)測量，可控制低氧環(huán)境�？裳芯康脱醺深A(yù)下的呼吸指標(biāo)的變化，測量參數(shù)全面，如呼吸頻率、潮氣量、分鐘通氣量、吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間、呼氣峰值流速、Penh氣道組道等�？捎糜诘脱跽T發(fā)的癲癇研究。

 

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