論高頻電刺激丘腦底核治療帕金森病作用機制的研究進(jìn)展論文

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1、論高頻電刺激丘腦底核治療帕金森病作用機制的研究進(jìn)展論文論文關(guān)鍵詞帕金森；丘腦底核；高頻電刺激論文摘要帕金森?。≒arkinsonDisease，PD）是一種發(fā)生于中老年時期，以震顫、肌強直、運動減少、姿勢異常為主要特征的進(jìn)行性神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病。目前的外科治療手段主要有立體定向損毀術(shù)和丘腦底核高頻電刺激術(shù)。立體定向損毀術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的傳統(tǒng)手術(shù)方式，它雖然可以改善PD運動癥狀但卻是以核團毀損為代價的。隨著人們對PD病因和發(fā)病機制的研究的深入，丘腦底核的重要性已經(jīng)被越來越多的學(xué)者所重視，它與基底節(jié)的許多核團都有廣泛的神經(jīng)纖維聯(lián)系，被稱為基底節(jié)活動的動力“源泉”。在PD動物試

2、驗和PD患者臨床治療中，丘腦底核高頻電刺激均取得了令人滿意的療效.freelRNA的表達(dá)率下降10％~35％1。同樣也有很多其他方面的證據(jù)支持高頻刺激抑制學(xué)說。正電子發(fā)射斷層掃描研究顯示，蒼白球毀損術(shù)與GPi-HFS對丘腦皮層代謝活動產(chǎn)生相似的改變2,說明HFS可能是通過抑制效應(yīng)起作用。Maesaine,6-OHDA)所誘導(dǎo)的清醒動物模型來研究STNHFS治療效果，證明STNHFS可以保護(hù)黑質(zhì)致密部(pactpartofthesubstantianigra,SNc)多巴胺能神經(jīng)元。在刺激前STN和SNr神經(jīng)元過度興奮，受來自過度興奮的STN釋放的過多谷氨酸產(chǎn)生的神經(jīng)毒素

3、的影響，導(dǎo)致SNc中的多巴胺神經(jīng)元變性。而在刺激之后STN的過度興奮受到抑制，SNr異常興奮受到抑制，結(jié)果SNc中神經(jīng)元產(chǎn)生興奮。SNc中剩余的多巴胺神經(jīng)元釋放多巴胺到紋狀體中，從而導(dǎo)致對側(cè)旋轉(zhuǎn)行為的改善。因為來自STN過多的谷氨酸傳出減少和SNc中代謝增加，谷氨酸相對毒性減少，所以SNc多巴胺神經(jīng)元的進(jìn)一部變性減弱，多巴胺神經(jīng)元受到保護(hù)。2.2STN-HFS的興奮學(xué)說雖然很多的研究證明高頻刺激是通過抑制效應(yīng)起作用的，但近幾年有些研究卻得出了相反的結(jié)論。Hashimoto等3報道了高頻刺激MPTP處理過的猴子STN引起GPi神經(jīng)元的興奮。在STN-HFS刺激期間大多數(shù)G

4、Pi神經(jīng)元的響應(yīng)表現(xiàn)為抑制－興奮－抑制－興奮。興奮響應(yīng)的潛伏期與丘腦底核－黑質(zhì)4或丘腦底核－蒼白球5神經(jīng)元的激活相一致，從而有力地支持了STN-HFS激活STN輸出神經(jīng)元這一假說。微透析測量發(fā)現(xiàn)大鼠在體STN－HFS引起GPe和SNr核團的谷氨酸的濃度顯著增加，這一結(jié)果可由刺激驅(qū)動STN神經(jīng)元或興奮了STN谷氨酸傳出軸突來解釋6，7。有些學(xué)者在癥狀改善顯著的患者身上觀察到，刺激同側(cè)的腦血流、小腦的局部代謝率及血氧濃度增加，這個試驗結(jié)果也表明了STN-HFS通過興奮效應(yīng)起作用8~10。2.3關(guān)于丘腦底核高頻電刺激其他方面的研究進(jìn)展最近還有學(xué)者研究了帕金森病與ATP敏感性鉀

5、離子通道的關(guān)系。中腦DA能神經(jīng)元中有兩種不同亞型的K+-ATP通道蛋白，它們介導(dǎo)呼吸鏈酶復(fù)合體Ⅰ(CXⅠ)的抑制作用。由于在PD中已發(fā)現(xiàn)CXⅠ的活性下降，因此不同亞型K+-ATP通道表達(dá)的差異可能參與了DA能神經(jīng)元的退化11。雖然K+-ATP通道蛋白與PD的發(fā)病密切相關(guān)，但是目前這方面的研究甚少，目前DBS對K+-ATP通道的作用還尚未見報道12。今后如能從離子通道水平開展STN深部電刺激治療帕金森病作用機制的研究，將對進(jìn)一步了解PD的病理生理過程，闡明深部電刺激術(shù)的治療機制，為PD的藥物治療尋找更好的目標(biāo)提供進(jìn)一步的理論依據(jù)?，F(xiàn)在已有學(xué)者認(rèn)為，帕金森病患者的異常運動很

6、有可能是因為腦組織活動模式的改變。研究發(fā)現(xiàn)，正常猴的基底節(jié)中有10%的蒼白球神經(jīng)元表現(xiàn)出3~19Hz微弱的周期性震蕩活動，而且蒼白球神經(jīng)元之間的活動是無相關(guān)性的。在帕金森病猴模型中，蒼白球神經(jīng)元的震蕩活動加強，有41%的蒼白球神經(jīng)元表現(xiàn)出低頻的震蕩活動，震蕩活動的頻率主要分布在7Hz和13Hz，而且神經(jīng)元之間的震蕩活動呈現(xiàn)出明顯的同步化13，其他的學(xué)者也得出了一些類似的結(jié)論。由此可見，帕金森病的運動障礙很有可能是由基底節(jié)神經(jīng)元這些放電模式的改變所引起的。而STN-HFS改變帕金森病運動障礙的機制很有可能就是抑制了這種異常的神經(jīng)放電模式。近幾年國外有學(xué)者報道，電刺激丘腦底

7、核神經(jīng)元同步化活動在20Hz左右的區(qū)域會使GPi20Hz左右的神經(jīng)元同步化活動加劇。而在電刺激丘腦底核同步化活動70Hz的區(qū)域，可以抑制內(nèi)側(cè)蒼白球20Hz左右的神經(jīng)元同步化活動。STN-HFS和多巴胺能的藥物治療就是使丘腦底核產(chǎn)生一個大于70Hz的神經(jīng)元同步化活動來抑制基底節(jié)的輸出結(jié)構(gòu)GPi的低頻同步化活動，從而改善帕金森病的運動癥狀14。綜上所述，目前已有的研究主要將STN-HFS的作用機制分為抑制效應(yīng)與興奮效應(yīng)，這個問題不能分開來看，它只是一個問題的兩個方面，應(yīng)該把所有這些試驗結(jié)果綜合起來進(jìn)行分析。STN-HFS對各種運動障礙癥狀都有