王喬利 綜述,孫紅斌 審校
(1.四川醫(yī)科大學(xué),四川 瀘州 646000;2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,四川 成都 610072)
△通訊作者
他汀與癲癇研究進(jìn)展
王喬利1綜述,孫紅斌2△審校
(1.四川醫(yī)科大學(xué),四川 瀘州 646000;2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,四川 成都 610072)
他汀類藥物是羥甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶抑制劑,包括阿托伐他汀、辛伐他汀、洛伐他汀、普伐他汀等,是一種有效降低膽固醇的藥物,在血脂異常、冠心病及腦血管病患者中廣泛使用。癲癇是神經(jīng)系統(tǒng)的常見疾病,老年時期是癲癇的第二個發(fā)病高峰,老年癲癇患者常常合并心腦血管疾病,使用他汀類藥物。除了降血脂的作用,他汀類藥物還可通過減輕神經(jīng)元的興奮性毒性、抗炎、抑制神經(jīng)細(xì)胞死亡、保護(hù)血腦屏障、影響神經(jīng)遞質(zhì)從而起到神經(jīng)保護(hù)作用,并且他汀類藥物還可增強(qiáng)抗癲癇藥物的療效從而減少癲癇發(fā)作,此外,還可以減輕癲癇共病,從而提高癲癇患者的生活質(zhì)量。本文就有關(guān)他汀類藥物在癲癇中的作用及其與抗癲癇藥物之間的相互作用進(jìn)行綜述。
癲癇;他汀
癲癇是一種常見的慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病,影響了全世界1%的人口。其發(fā)病率有兩個高峰:童年時期和老年時期。老年癲癇患者可能是由腦血管病、腦腫瘤和阿爾茨海默病等疾病導(dǎo)致的。雖然目前有多種抗癲癇藥物可供選擇治療,仍有30%左右的癲癇患者有難以控制的反復(fù)發(fā)作[1]。羥甲基戊二酰-輔酶A還原酶抑制劑(他汀類藥物)是一種心腦血管疾病的常用藥物。有研究發(fā)現(xiàn),他汀類藥物具有神經(jīng)保護(hù)作用[2],并且在癲癇患者中可能發(fā)揮抗驚厥作用[3]。在一項研究中發(fā)現(xiàn)阿托伐他汀減少大鼠癲癇發(fā)作和神經(jīng)細(xì)胞死亡[4]。腦卒中是老年人癲癇的常見病因,有研究表明,在腦卒中后(尤其是在急性期)使用他汀類藥物,能降低卒中后癲癇的發(fā)病率[5]。并且,他汀類藥物的使用可以降低癲癇患者的住院風(fēng)險,該保護(hù)作用可能與降低腦卒中的風(fēng)險有關(guān)[6]。
1.1 減輕神經(jīng)元的興奮性毒性損害能夠減少神經(jīng)元死亡 癲癇以中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性和抑制性神經(jīng)遞質(zhì)失衡為特點。谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì),在谷氨酸大量堆積時,過度激活突觸后膜的谷氨酸受體,引起神經(jīng)元持續(xù)去極化,從而影響神經(jīng)元的調(diào)節(jié)功能,進(jìn)一步導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)鈣超載,最終導(dǎo)致神經(jīng)元死亡,癲癇發(fā)作。半胱天冬酶-3(caspase-3)是導(dǎo)致神經(jīng)元死亡的一個關(guān)鍵基因,Bcl-2在抑制細(xì)胞凋亡中起到重要作用[7]。有報道,辛伐他汀可通過調(diào)節(jié)凋亡基因caspase-3 和Bcl-2的表達(dá)使神經(jīng)元免遭興奮性毒性損害,抑制神經(jīng)元死亡[8]。辛伐他汀可增加GABA能的活性,并且降低谷氨酸能的活性,抑制癲癇發(fā)作[9]。有動物實驗研究證實,使用阿托伐他汀預(yù)處理能減少海馬區(qū)神經(jīng)元的死亡和喹啉酸、海人酸、匹魯卡品誘導(dǎo)的癲癇發(fā)作[4,10],洛伐他汀可以減輕大鼠癲癇發(fā)作所致的神經(jīng)元損害[11],辛伐他汀可以減少海馬CA1和CA3區(qū)的異常神經(jīng)元的數(shù)量,減少癲癇發(fā)作。這可能與增加GABA活性和降低谷氨酸的活性起作用有關(guān)[12]。也有研究提示該作用并不明顯[13,14]。
1.2 降低膽固醇水平和腦卒中風(fēng)險 他汀的主要作用是降低血漿中的膽固醇水平。一些研究指出,腦膽固醇水平與癲癇存在一定的聯(lián)系,腦膽固醇平衡的改變與癲癇發(fā)生和長期反復(fù)發(fā)作有關(guān)[14]。膽固醇與多種神經(jīng)活動有關(guān),比如突觸發(fā)生、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放等。Hering等在培養(yǎng)的神經(jīng)細(xì)胞中觀察到他汀的使用可導(dǎo)致AMPA受體失穩(wěn)[15]。他們猜測這種現(xiàn)象的發(fā)生可能是由含膽固醇和豐富鞘脂的膜性結(jié)構(gòu)域稱為質(zhì)膜脂微區(qū)或“脂筏”的修飾導(dǎo)致的。這些“脂筏”上膽固醇水平的降低表明他汀類藥物治療可能會影響膽固醇在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的分布,這與興奮性毒性時谷氨酸受體功能改變有關(guān)[16]。Zacco等報道,一些他汀類藥物通過膽固醇依賴途徑,防止皮層神經(jīng)元興奮性中毒[17]。另外,有研究報道,在腦損傷后,在沒有血漿膽固醇水平改變的情況下,他汀治療促進(jìn)內(nèi)源性神經(jīng)重建如神經(jīng)發(fā)生和突觸發(fā)生[18]。也有研究發(fā)現(xiàn),阿托伐他汀延長了癲癇發(fā)作的潛伏期,但是腦電圖并沒有改變,而辛伐他汀不能改變PTZ誘導(dǎo)的癲癇發(fā)作。但是這種作用與腦膽固醇水平的改變無關(guān)[19]。并且,大腦中膽固醇的半衰期很長,他汀很難輕易改變膽固醇水平,因此,其是否具有抗驚厥作用仍不清楚。另一方面,腦卒中是癲癇的常見病因,膽固醇水平的下降使腦卒中的發(fā)生風(fēng)險降低,從而使癲癇發(fā)作風(fēng)險降低[6]。
1.3 抗炎、抗氧化作用 目前有證據(jù)表明,抗炎在癲癇發(fā)作時有腦保護(hù)作用。他汀類藥物可參與炎癥反應(yīng),減少氧化應(yīng)激反應(yīng)及腦部炎癥。在正常的大腦中,IL-1β,TNF-α和IL-6的表達(dá)維持在一個很低的水平。而在癲癇發(fā)作后(≤30分鐘)他們的水平急劇上升[20]。有研究表明,阿托伐他汀使IL-1β,TNF-α和IL-6明顯降低[21],洛伐他汀降低促炎細(xì)胞因子IL-1β,TNF-α和IL-6的表達(dá),增加了抗炎因子IL-10的表達(dá)。并且減少匹魯卡品誘導(dǎo)的癲癇發(fā)作時興奮性中毒和減少海馬區(qū)促炎細(xì)胞因子的釋放[22]。在另一項研究中也觀察到,他汀抑制大鼠血漿中促炎細(xì)胞因子的釋放,提示可能與減少癲癇發(fā)作的作用有關(guān)[23]。Dolga等觀察到洛伐他汀在皮層神經(jīng)元興奮性毒性時引起選擇性TNFR2表達(dá)增加[24]??赡芘cTNFR2水平在缺血腦組織中增加,該受體參與神經(jīng)保護(hù)信號級聯(lián)反應(yīng)(neuroprotective signaling cascade)有關(guān),包括PKB/Akt和NF-κB[25]。此外,IL-10也通過抗炎作用參與神經(jīng)保護(hù)作用,通過抑制NMDA 誘導(dǎo)的興奮性中毒,從而減少神經(jīng)元的死亡[22]。并且IL-10可以抑制促炎細(xì)胞因子的表達(dá)[26]。
1.4 保護(hù)血腦屏障(BBB) BBB的破壞是癲癇發(fā)作的重要病理生理改變,阿托伐他汀可以防止BBB的破壞。他汀類藥物,尤其是瑞舒伐他汀的抗驚厥效果最明顯,這與改善BBB的完整性,內(nèi)皮細(xì)胞一氧化氮合酶(eNOS)mRNA的表達(dá)增加和凋亡基因p53,Bax和caspase-3 mRNA表達(dá)減少有關(guān)。而在誘導(dǎo)大鼠癲癇發(fā)作前使用L-NG-硝基精氨酸甲基酯(L-NAME)處理,抑制eNOS活性可明顯的逆轉(zhuǎn)瑞舒伐他汀抗癲癇作用,但沒有改變?nèi)鹗娣ニ53,Bax和caspase-3 mRNA表達(dá),這表明瑞舒伐他汀鈣的抗癲癇作用與eNOS 的表達(dá)增加有關(guān)[27]。也有研究表明,阿托伐他汀不能改善BBB破壞和癲癇發(fā)作[19,28]。這可能是由于使用的大鼠模型不同及觀察時間的不同,導(dǎo)致BBB破壞程度不同。
1.5 減少苔蘚纖維出芽(MFS) 糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)是一種絲/蘇氨酸蛋白激酶,是決定神經(jīng)元極性的關(guān)鍵分子。GSK-3β可使Tau蛋白異常磷酸化,磷酸化的Tau蛋白可促進(jìn)海馬苔蘚纖維發(fā)芽,從而促進(jìn)癲癇發(fā)作。他汀可以通過調(diào)節(jié)GSK-3β的活性起到抗癲癇作用。GSK-3β調(diào)節(jié)神經(jīng)元的存活和軸突的生長,塌陷反應(yīng)介導(dǎo)蛋白-2(CRMP-2)的磷酸化導(dǎo)致GSK-3β失活或者表達(dá)下調(diào),會減少神經(jīng)元軸突生長。有研究發(fā)現(xiàn)顳葉癲癇動物GSK-3β和CRMP-2的表達(dá)增加,而使用洛伐他汀可以改變這一結(jié)果。在SE后3天,與對照組和SE+洛伐他汀組相比,SE組動物GSK-3β的表達(dá)增加了10倍。7天之后,SE組動物GSK-3β的表達(dá)增加,而SE+洛伐他汀組的表達(dá)降低,并且在齒狀回(DG)和CA3區(qū)有效的減小MFS的范圍,從而減少癲癇發(fā)作[29]。
1.6 免疫應(yīng)答 有研究認(rèn)為,他汀對癲癇的保護(hù)作用,更多的是依賴免疫反應(yīng),淋巴細(xì)胞的滲透起主要作用,而不是通過防止炎癥發(fā)生、BBB的破壞[28]。目前,這方面的研究很少,其具體機(jī)制尚不清楚。
Stepien等研究表明,氟伐他汀在急性期給藥,可以增強(qiáng)卡馬西平、丙戊酸鈉的抗驚厥作用[30]。他汀類藥物不改變奧卡西平、托吡酯和加巴噴丁、左乙拉西坦的藥物濃度,這些藥物不與血漿蛋白結(jié)合或者作用很弱,另一方面,可使卡馬西平、地西泮的大腦藥物濃度增加,苯妥英鈉和丙戊酸鈉增加程度較小[31]。這些藥物主要與血漿蛋白結(jié)合,可能與血漿蛋白-藥物復(fù)合物導(dǎo)致抗癲癇藥物的置換有關(guān),但不能排除藥物代謝之間相互作用。奧卡西平和卡馬西平有相同的抗驚厥作用,卻以不同的方式受他汀類藥物的影響,這表明這些藥物不受血漿蛋白-藥物復(fù)合物的影響。據(jù)報道,洛伐他汀,辛伐他汀和阿托伐他汀類抑制P-糖蛋白,并且可能以這種底物為轉(zhuǎn)運基板[30]。而普伐他汀、氟伐他汀對P-糖蛋白的抑制作用不明顯。因此,在合用辛伐他汀和洛伐他汀時,P-糖蛋白可能參與抗癲癇藥物的藥物增強(qiáng)效應(yīng)。但目前他汀影響抗癲癇藥物的血藥濃度和對癲癇發(fā)作的影響機(jī)制仍不完全清楚。
癲癇共病包括焦慮、抑郁、偏頭痛、精神分裂癥、認(rèn)知損害、心理障礙等,它可直接影響癲癇患者的病情和治療效果[32]。他汀類藥物焦慮、抑郁、認(rèn)知損害有一定的改善作用,但他汀對這些疾病的影響仍有是有爭議的[33,34]。有研究表明,他汀可以降低焦慮和抑郁的發(fā)病率[35]。另一項研究中報道,他汀明顯減少帶癲癇大鼠的焦慮、抑郁樣行為[24]。
綜上所述,抗癲癇治療需要長期用藥,并且癲癇常常反復(fù)發(fā)作,越來越多的證據(jù)表明他汀類藥物對癲癇有神經(jīng)保護(hù)作用,他汀對癲癇的保護(hù)作用機(jī)制十分復(fù)雜,并且各個藥物對癲癇發(fā)作的影響效果不一。他汀類藥物可通過抗炎作用、減少神經(jīng)元死亡等起到腦保護(hù)作用,減少癲癇發(fā)作。并且可通過增加AEDs的血藥濃度等增強(qiáng)藥物的抗驚厥作用,但其具體機(jī)制尚不清楚。他汀還對癲癇共病焦慮、抑郁等有一定的作用。目前,他汀對癲癇的保護(hù)作用仍有一些爭議,這可能是由使用的大鼠模型、他汀種類、給藥方式及給藥時間長短的不同導(dǎo)致。未來需要更多的證據(jù)支持他汀類藥物抗癲癇作用,從而改進(jìn)癲癇的治療策略以減少癲癇發(fā)作。
[1] Sander JWAS.Some aspects of prognosis in the epilepsies:a review[J].Epilepsia,1993,34(6):1007-1016.
[2] Ni Chroinin D,Asplund K,Asberg S,et al.Statin therapy and outcome after ischemic stroke: systematic review and meta-analysis of observational studies and randomized trials[J].Stroke,2013,44(2):448-456.
[3] Moazzami K,Emamzadeh-Fard S,Shabani M.Anticonvulsive effect of atorvastatin on pentylenetetrazole-induced seizures in mice: the role of nitric oxide pathway[J].Fundam Clin Pharmacol,2013,27(4):387-392.
[4] Lee JK,Won JS,Singh AK,et al.Statin inhibits kainic acid-induced seizure and associated inflammation and hippocampal cell death[J].Neurosci Lett,2008,440(3):260-264.
[5] Guo J,Guo J,Li J,et al.Statin treatment reduces the risk of poststroke seizures[J].Neurology,2015,85(8):701-707.
[6] Etminan M,Samii A,Brophy JM.Statin use and risk of epilepsy: a nested case-control study[J].Neurology,2010,75(17):1496-1500.
[7] Ananth C,Thameem Dheen S,Gopalakrishnakone P,et al.Domoic acid-induced neuronal damage in the rat hippocampus: changes in apoptosis related genes (bcl-2,bax,caspase-3)and microglial response[J].Neurosci Res,2001,66(2):177-190.
[8] Sun J,Xie C,Liu W,et al.The effects of simvastatin on hippocampal caspase-3 and Bcl-2 expression following kainate-induced seizures in rats[J].Int J Mol Med,2012,30(4):739-746.
[9] Russo E,Donato di Paola E,Gareri P,et al.Pharmacodynamic potentiation of antiepileptic drugs’ effects by some HMG-CoA reductase inhibitors against audiogenic seizures in DBA/2 mice[J].Pharmacol Res,2013,70(1):1-12.
[10]Gouveia TL,Scorza FA,Silva MJ,et al.Lovastatin decreases the synthesis of inflammatory mediators in the hippocampus and blocks the hyperthermia of rats submitted to long-lasting status epilepticus[J].Epilepsy Behav,2011,20(1):1-5.
[11]Rangel P,Cysneiros RM,Arida RM,et al.Lovastatin reduces neuronal cell death in hippocampal CA1 subfield after pilocarpine-induced status epilepticus: preliminary results[J].Arq Neuropsiquiatr,2005,63(4):972-976.
[12]Kesim M,Yulug E,Kadioglu M,et al.The effect of simvastatin on picrotoxin-induced seizure in mice[J].Pak Med Assoc,2012,62(11):1187-1191.
[13]李夢秋,張文武,陳濤,等.左乙拉西坦及辛伐他汀對癲癇持續(xù)狀態(tài)大鼠腦保護(hù)作用的實驗研究[J].四川大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2015,46(2):201-204.
[14]Heverin M,Engel T,Meaney S,et al.Bi-lateral changes to hippocampal cholesterol levels during epileptogenesis and in chronic epilepsy following focal-onset status epilepticus in mice[J].Brain Res,2012,1480:81-90.
[15]Hering H,Lin CC,Sheng M.Lipid rafts in the maintenance of synapses,dendritic spines,and surface AMPA receptor stability[J].J Neurosci,2003,23(8):3262-3271.
[16]Kirsch C,Eckert GP,Mueller WE.Statin effects on cholesterol micro-domains in brain plasma membranes[J].Biochem Pharmacol,2003,65(5):843-856.
[17]Zacco A,Togo J,Spence K,et al.3-Hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase inhibitors protect cortical neurons from excitotoxicity[J].J Neurosci,2003,23(35):11104-11111.
[18]Lu D,Qu C,Goussev A,et al.Statins increase neurogenesis in the dentate gyrus,reduce delayed neuronal death in the hippocampal CA3 region,and improve spatial learning in rat after traumatic brain injury[J].J Neurotrauma,2007,24(7):1132-1146.
[19]Funck VR,de Oliveira CV,Pereira LM,et al.Differential effects of atorvastatin treatment and withdrawal on pentylenetetrazol-induced seizures[J].Epilepsia,2011,52(11):2094-2104.
[20]Ponce J,de la Ossa NP,Hurtado O,et al.Simvastatin reduces the association of NMDA receptors to lipid rafts: A cholesterol-mediated effect in neuroprotection[J].Stroke,2008,39(4):1269-1275.
[21]肖琛,傅楊,徐凌忠.阿托伐他汀對ox-LDL誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)的影響及其機(jī)制探討[J].山東醫(yī)藥,2013,53(46):90-91.
[22]Gouveia TL,Scorza FA,Iha HA,et al.Lovastatin decreases the synthesis of inflammatory mediators during epileptogenesis in the hippocampus of rats submitted to pilocarpine-induced epilepsy[J].Epilepsy Behav,2014,36:68-73.
[23]Citraro R,Chimirri S,Aiello R,et al.Protective effects of some statins on epileptogenesis and depressive-like behavior in WAG/Rij rats,a genetic animal model of absence epilepsy[J].Epilepsia,2014,55(8):1284-1291.
[24]Dolga AM,Nijholt IM,Ostroveanu A,et al.Lovastatin induces neuroprotection through tumor necrosis factor receptor 2 signaling pathways[J].Alzheimers Dis,2008,13(2)111-122.
[25]Marchetti L,Klein M,Schlett K,et al.Tumor necrosis factor (TNF)-mediated neuroprotection against glutamate-induced excitotoxicity is enhanced by N-methyl-D-aspartate receptor activation.Essential role of a TNF receptor 2-mediated phosphatidylinositol 3-kinase-dependent NF-kappa B pathway[J].J Biol Chem,2004,279(31):32869-32881.
[26]Pahan K,Khan M,Singh I.Interleukin-10 and interleukin-13 inhibit proinflammatory cytokine-induced ceramide production through the activation of phosphatidylinositol 3-kinase[J].J Neurochem,2000,75(2):576-582.
[27]Seker FB,Kilic U,Caglayan B,et al.HMG-CoA reductase inhibitor rosuvastatin improves abnormal brain electrical activity via mechanisms involving eNOS[J].Neuroscience,2015,284:349-359.
[28]Van Vliet EA,Holtman L,Aronica E,et al.Atorvastatin treatment during epileptogenesis in a rat model for temporal lobe epilepsy[J].Epilepsia,2011,52(7):1319-1330.
[29]Lee CY,Jaw T,Tseng HC,et al.Lovastatin Modulates Glycogen Synthase Kinase-3b Pathway and Inhibits Mossy Fiber Sprouting after Pilocarpine-Induced Status Epilepticus[J].PLoS One,2012,7(6):e38789.
[30]Stepien KM,Tomaszewski M,Luszczki JJ,et al.The interactions of atorvastatin and fluvastatin with carbamazepine,phenytoin and valproate in the mouse maximal electroshock seizure model[J].Eur J Pharmacology,2012,674(1):20-26.
[31]Russo E,Donato di Paola E,Gareri P,et al.Pharmacodynamic potentiation of antiepileptic drugs’ effects by some HMG-CoA reductase inhibitors against audiogenic seizures in DBA/2 mice[J].Pharmacol Res,2013,70(1):1-12.
[32]楊雪,遲兆富.癲癇共患病研究進(jìn)展[J].中國現(xiàn)代神經(jīng)疾病雜志,2012,12(5):507-515.
[33]McFarland AJ,Anoopkumar-Dukie S,Arora DS,et al.Molecular Mechanisms Underlying the Effects of Statins in the Central Nervous System[J].Int J Mol Sci,2014,15(11):20607-20637.
[34]趙曉玲,劉艷.多奈哌齊聯(lián)合阿托伐他汀治療中重度阿爾茨海默病的療效和安全性[J].實用醫(yī)院臨床雜志,2011,8(3):52-54.
[35]Young-Xu YK,Chan A,Liao JK,et al.Long-term statin use and psychological well-being[J].J Am Coll Cardiol,2003,42(4):690-697.
Research progress of statins and epilepsy
WANG Qiao-li,SUN Hong-bin
R742.1
B
1672-6170(2016)02-0144-04
2015-09-08;
2015-09-10)