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1.研究目的:
癫痫是一组由大脑神经元异常放电所引起的短暂中枢神经系统功能失常为特征的慢性脑部疾病,具有突然发生、反复发作的特点。其中,外伤性癫痫(Post—traumatic epilepsy,PTE)为由于颅脑外伤而继发的反复性放电异常。由于易于受到颅脑外伤,所以外伤性癫痫的发病率在年轻人中较高。在一般人群中,大约20%的癫痫患者属于外伤性癫痫,大约5%有明确癫痫病灶的癫痫患者属于外伤性癫痫。外伤性癫痫根据伤后出现癫痫的时间不同,可分为即刻发作、早期发作(伤后1周内)和晚期发作(伤后3个月以上),其中晚期发作占9-42%。对于法医工作者来说,在实际工作中,常会碰到距离头部外伤时间长且没有明确影像学改变的患者。由于目前对外伤性癫痫的发病机制尚未阐明,也未发现客观的判断指标,所以外伤性癫痫的鉴定是目前临床法医学的一大难题。
SLIT-2是由神经胶质细胞表达和分泌的一种大的细胞外基质蛋白,具有调控神经元轴突再生与细胞迁移的重要作用。而NESTIN则是一种胚胎性中间丝蛋白,被认为是中枢神经系统发育过程中神经干细胞或神经前体细胞的标志之一。本实验拟运用免疫组化及western blot技术方法检测SLIT-2和NESTIN在原发性癫痫和外伤性癫痫病人脑组织标本中的表达情况,并将其与正常脑组织中的表达情况进行对比,从而探索人外伤性癫痫灶中神经修复机制,以期为阐明癫痫发病机制及为外伤性癫痫的法医鉴定提供新的思路和实验基础。
2.研究方法:
本实验分为三组,共收集75例脑皮质样本。其中脑外伤后癫痫灶皮质30例(外伤性癫痫实验组)、非脑外伤后癫痫灶皮质30例(非外伤性癫痫组),对应于各癫痫灶的部位收集失血性休克死亡者脑皮质共15例(对照组)。
实验研究方法如下:
第一,对所收集的皮质样本均进行HE染色,镜下观察各组标本的形态学改变。
第二,对各组样本进行SLIT-2、NESTIN免疫组化染色观察;采用图像分析系统对神经元形态、免疫组化指标进行量化指标测定。
第三,运用western blot技术量化SLIT-2、NESTIN在各组标本中的表达量,精确比较二者在外伤性癫痫组、非外伤性癫痫组和对照组中表达量的变化及差异。
3.研究结果:
3.1 HE染色结果
外伤性癫痫组和非外伤性癫痫组均存在神经元数目减少,核固缩,突触弯曲甚至呈螺旋状,胞体缩小变形,细胞内尼氏小体消失,胞浆变性、肿胀甚至呈空泡状,染色呈深伊红色,胶质细胞明显增生,并可见嗜神经细胞现象(神经元被胶质细胞围绕吞噬)及胶质细胞结节。
对照组没有观察到明显的神经元数目减少及胶质细胞增生等现象,但可以观察到部分神经组织水肿。
3.2免疫组化染色结果
3.2.1 SLIT-2在外伤性癫痫组与非外伤性癫痫组癫痫灶皮质的神经细胞膜上表达,空白对照组中微量表达:与非外伤性癫痫组比较,外伤组癫痫组SLIT-2表达显著增高具有统计学意义(P<0.05);与空白对照组比较,外伤性癫痫组SLIT-2的表达增加有统计学意义(P<0.05)。
3.2.2 NESTIN在外伤性癫痫组与非外伤性癫痫组癫痫灶皮质的神经细胞膜上及细胞质内表达,空白对照组中微量表达;与非外伤性癫痫组比较,外伤组癫痫组NESTIN表达差别无统计学意义(P>0.05);与空白对照组比较,外伤性癫痫组NESTIN的表达增加有统计学意义(P<0.05)。
3.3 Western blot电泳结果
3.3.1 SLIT-2在外伤性癫痫组和非外伤性癫痫组表达量增加,空白对照组微量表达,蛋白条带位于200KD左右。外伤性癫痫组中所含的SLIT-2比空白对照组显著增高,其差别具有统计学意义(P<0.05)。外伤性癫痫组中所含SLIT-2比非外伤性癫痫组增高,其差别具有统计学意义(P<0.05)。
3.3.2 NESTIN在外伤性癫痫组和非外伤性癫痫组表达量增加,空白对照组微量表达,蛋白条带位于210KD左右。外伤性癫痫组中所含的NESTIN比空白对照组显著增高,其差别具有统计学意义(P<0.05)。外伤性癫痫组中所含NESTIN与非外伤性癫痫组相比,其差别不具有统计学意义(P>0.05)。
4.研究结论:
1、HE染色结果分析显示外伤性癫痫及非外伤性癫痫患者癫痫灶存在明显的形态学改变,例如神经元数目减少、胶质细胞增生、神经元变性、嗜神经现象甚至胶质小结的形成等,以上特征性改变在空白对照组中十分少见。因此,可以将以上特征性改变综合起来运用到法医学实际检案之中,为外伤性癫痫的法医学鉴定提供一定的客观证据。
2、SLIT-2免疫组化染色及western blot检测显示,SLIT-2在人外伤性癫痫灶中具有十分明显的表达,与非外伤性癫痫组相比较,其差异具有统计学意义(P<0.05),与空白对照组相比较,其差异也具有统计学意义(P<0.05)。以上证明了外伤性癫痫灶中的神经元发生频繁的轴突再生修复活动。因此,SLIT-2可以作为区别外伤性癫痫与非外伤性癫痫的病理指标之一,逐步运用到法医学的鉴定实践之中,为外伤性癫痫的法医学鉴定提供客观依据。
3、Nestin免疫组化染色及western blot检测显示,在人外伤性癫痫灶中其表达量明显高于空白对照组,其差异具有统计学意义(P<0.05)。而与非外伤性癫痫组相比较,二者之间差异无统计学意义(P>0.05)。因此,以上实验结果证明人外伤性癫痫灶中,也存在着明显的神经干细胞转化再生修复现象,且其再生程度与非外伤性癫痫组无明显差异。本实验则通过人外伤性癫痫灶标本,则证实了人癫痫发作促进了神经干细胞的转化与再生,癫痫灶中出现了更多的增殖细胞和未成熟神经元。
4、本实验在人脑外伤性癫痫灶中观察到SLIT-2、NESTIN表达量均显著升高。这说明了在病灶中既存在频繁的轴突再生修复,又存在着活跃的神经干细胞分化再生,而目前为止尚未见相关文献报道。本实验为揭示外伤性癫痫的神经修复方式奠定了一定的基础,同时也为外伤性癫痫的法医学鉴定工作提供了相关实验基础。