ERK1_2信号通路对癫痫相关心肌损伤的影响及高压氧的保护机制探讨.pdf

252024,14(4)医师在线 第 14 卷 第 4 期论著ERK1/2 信号通路对癫痫相关心肌损伤的影响及高压氧的保护机制探讨李广峰1，姚宗芹2*，郭仕峰1，庄肃敬1，许跃龙1（1 临沂市中心医院神经内科，山东临沂 276400；2 临沂市中心医院心血管内科，山东临沂 276400）【摘要】目的 通过对比观察癫痫合并心肌损伤患者和癫痫未合并心肌损伤患者外周血的细胞外信号调节激酶 1/2（ERK1/2）的表达情况及高压氧干预的疗效，探讨 ERKl/2 用于评估癫痫合并心肌损伤的临床价值及高压氧的保护机制。方法 选择 2020 年 1 月 2022 年 12月临沂市中心医院神经内科收治的早期癫痫持续状态患者 58 例，根据肌酸激酶同工酶（CK-MB）水平分为单纯癫痫组 27 例，癫痫合并心肌损伤组 31 例，并选择 25 例同期健康体检者纳入对照组，单纯癫痫组给予常规抗癫痫治疗，癫痫合并心肌损伤组在常规治疗的基础上给予高压氧（HBO）治疗。比较三组的 ERK1/2、CK-MB 水平；并观察癫痫合并心肌损伤组患者经 HBO 干预前后 ERK1/2、CK-MB水平的变化。结果 癫痫合并心肌损伤组患者 ERK1/2 水平明显低于单纯癫痫组及对照组，CK-MB 明显高于单纯癫痫组及对照组，差异均有统计学意义（P 0.05）。癫痫合并心肌损伤组患者经 HBO 干预后，CK-MB 水平下降，ERK1/2 水平升高，差异均有统计学意义（P 0.05）。结论 早期癫痫持续状态合并心肌损伤患者 ERK1/2 水平降低，HBO 对癫痫相关的心肌损伤有较好的治疗效果，升高 ERKl/2水平可能是 HBO 治疗癫痫相关心肌损害的机制。【关键词】细胞外调节蛋白激酶；早期癫痫持续状态；心肌损伤；高压氧Effect of ERK1/2 signaling pathway on epilepsy related myocardial injury and protective mechanism of hyperbaric oxygenLI Guang-feng*,YAO Zong-qin,GUO Shi-feng,et al.*Department of Neurology,Linyi Central Hospital,Linyi 276400,China.【Abstract】Objective By comparing the expression of extracellular signal-regulated kinase 1/2(ERK1/2)in peripheral blood of patients with epilepsy combined with myocardial injury and epilepsy without myocardial injury,and the efficacy of hyperbaric oxygen intervention.The clinical value of ERK1/2 in evaluating epilepsy complicated with myocardial injury and the protective mechanism of hyperbaric oxygen were discussed.Methods 58 patients with early status epilepticus admitted to the Department of Neurology,Linyi Central Hospital from January 2020 to December 2022 were selected.According to the level of creatine kinase isoenzyme(CK-MB),the patients with epilepsy were divided into simple epilepsy group(27 cases)and epilepsy combined with myocardial injury group(31 cases),and 25 healthy subjects were selected as the control group.The simple epilepsy group was given conventional anti-epileptic treatment,and the epilepsy combined with myocardial injury group was given hyperbaric oxygen(HBO)treatment on the basis of conventional treatment.The levels of ERK1/2 and CK-MB in the three groups were compared.The changes of ERK1/2 and CK-MB levels in patients with epilepsy combined with myocardial injury before and after HBO intervention were observed.Results The level of ERK1/2 in the epilepsy combined with myocardial injury group was significantly lower than that in the simple epilepsy group and the control group,and the CK-MB was significantly higher than that in the simple epilepsy group and the control group,the differences were statistically significant(P0.05).After HBO intervention,the level of CK-MB decreased and the level of ERK1/2 increased in the epilepsy combined with myocardial injury group,the differences were statistically significant(P0.05).Conclusion The level of ERK1/2 is decreased in patients with early status epilepticus combined with myocardial injury.HBO has a good therapeutic effect on epilepsy-related myocardial injury.Elevated ERK1/2 level may be the mechanism of HBO in the treatment of epilepsy-related myocardial injury.【Key words】Extracellular regulated protein kinase;Early status epilepticus;Myocardial injury;Hyperbaric oxygen癫痫可导致患者中枢神经系统、心、肾等多系统损害，癫痫持续发作对各系统的损害更加明显。临床发现在癫痫持续状态下，患者心脏损害严重程度与癫痫持续时间不完全一致。细胞外信号调节激酶（ERK）有 ERK1 和 ERK2 两种亚型，因此也被统称为 ERK1/2。动物实验显示，ERKl/2 在癫痫大鼠受损的心肌中表达减少，提示其参与心肌保护1，而 ERKl/2 在临床患者中的研究却少有报告。高压氧（Hyperbaric oxygen，HBO）作为治疗缺氧性疾病及相关疾患的方法，可扩张局部血管，增加血流量及促进侧支循环的建立2，促进脑功能的恢复，但其对癫痫相关性心肌损害的治疗多见于动物实验，临床上并无相关报告。因此，本研究旨在研究早期癫痫持续状态患者外*通信作者：姚宗芹，Email：2024医师在线杂志 第4期-拼.indd 252024医师在线杂志 第4期-拼.indd 252024/4/18 10:12:442024/4/18 10:12:44262024,14(4)医师在线 第 14 卷 第 4 期论著周血 ERKl/2 在癫痫引发心肌损伤中的表达水平，并观察 HBO干预治疗后的变化情况，为临床癫痫导致心肌损伤的预防和治疗提供新的思路。1 资料与方法1.1 研究对象 选择 2018 年 1 月 2020 年 12 月临沂市中心医院神经内科收治的早期癫痫持续状态患者 58 例，癫痫发作时间大于5 min，小于 30 min。详细记录患者的年龄、性别、癫痫持续时间等一般资料。根据肌酸激酶同工酶（CK-MB）水平将患者分为：单纯癫痫组 27 例，男 15 例，女 12 例，平均年龄（54.045.48）岁；癫痫合并心肌损伤组 31 例，男 17 例，女14 例，平均年龄（55.163.18）岁。并选择 25 例同期健康体检者纳入对照组，男 13 例，女 12 例，平均年龄（52.484.02）岁。三组的年龄、性别等一般资料比较，差异无统计学意义（P 0.05），详见表 1。1.1.1 入选标准符合 2016 年国际抗癫痫联盟癫痫发作分类诊断标准；既往接受过抗癫痫治疗；既往 1 月内无癫痫发作；同意参与研究且家属知情，并签署知情同意书。研究经医院医学伦理委员会审核通过。1.1.2 排除标准合并严重的肝、肾功能不全、结缔组织病；合并急性冠脉综合征；合并房颤；伴有恶性肿瘤，包括颅内肿瘤；合并 HBO 治疗禁忌证。1.2 研究方法1.2.1 治疗方法对照组患者未予任何干预。单纯癫痫组患者常规给予咪达唑仑注射液（江苏恩华药业股份有限公司，国药准字H20031071，规格：5 ml 5 mg）5 mg 静脉推注，抗癫痫治疗 1 周。癫痫合并心肌损伤患者在单纯癫痫组治疗的基础上加用 HBO 干预：治疗时压力为 0.2 MPa（2 ATA），加压时间20 min，待压力稳定后，患者面罩吸纯氧每次 20 min，休息10 min 并吸舱内空气，吸氧时间总时长为 1 h，减压时间 20 min，每日 1 次，每周 6 次，治疗 1 周。1.2.2 CK-MB 的测定对照组患者于体检当日抽取空腹肘静脉血 10 ml，癫痫患者于癫痫发作后 10 h 抽取肘静脉血 10 ml；5 ml 置于管 1 用于 CK-MB 的测定，5 ml 置于管 2 用于 ERK1/2 的测定，均给予 EDTA 抗凝。管 1 送我院检验科以逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）方法测定外周血 ERKl/2 的表达水平，检测仪器为美国 Beckman Coulter 公司生产的 DXC800 型全自动生化分析仪，使用配套检测试剂，按照试剂盒说明书操作，做好质量控制。癫痫患者根据 CK-MB 水平分组并给予治疗 1 周后，再次抽取患者肘静脉血 10 ml 用于 CK-MB 和 ERK1/2 的测定。1.2.3 ERK1/2 的测定予以 Ficoll 密度梯度离心法分离外周血单核细胞；异硫氰酸胍一步法提取单核细胞总 RNA；ERK1/2、-actin 内参基因的引物序列由上海生物工程技术服务有限公司提供。上 游 引 物 5-ATATCCTTGGCTACTAAC-3，下 游 引 物 5-TATGGCTACAATGATTCTA-3，117bp。采用 50 l 反应体系进行 PCR 反应，严格按照操作步骤进行。PCR 反 应 条 件：逆 转 录 48 50 min；预 变 性 94 2 min；变性 94 30 s；退火 53.5 39 s；延伸 70 68 s；后延伸 70 7 min，循环 30 次。ERK1/2 mRNA 表达条带与-actin 内参条带的灰度比值比代表 ERK1/2 的表达水平。1.3 观察指标比较对照组、单纯癫痫组和癫痫合并心肌损伤组的ERK1/2、CK-MB 水平；并观察癫痫合并心肌损伤组患者经HBO 干预前后 ERK1/2、CK-MB 水平的变化，分析 HBO 治疗癫痫相关心肌损害的机制。1.4 统计学方法数据采用 SPSS 20.0 软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料，以平均数 标准差（s）表示，正态分布且方差齐性的两组间均数的比较采用t检验，同组治疗前后均数的比较采用配对t检验。多组间均数的比较采用方差分析，率的比较采用卡方检验。以P 0.05 表示差异有统计学意义。2 结果 2.1 三组 ERK1/2、CK-MB 水平比较癫痫合并心肌损伤组患者 ERK1/2 水平明显低于单纯癫痫组及对照组，CK-MB 水平明显高于单纯癫痫组及对照组，差异均有统计学意义（P 0.05）。详见表 2。2.2 癫痫合并心肌损伤组 HBO 干预前后 CK-MB、ERK1/2水平的比较表 1 三组一般资料比较相关因素单纯癫痫组（n=27）癫痫合并心肌损伤组（n=31）对照组（n=25）F/2/t值P值年龄（s，岁）54.045.4855.163.1852.484.022.7040.073性别 例（%）0.3640.834男15（55.56）17（54.84）13（52.00）女12（44.44）14（45.16）12（48.00）癫痫持续时间（s，min）15.813.8514.232.83-0.0761.8062024医师在线杂志 第4期-拼.indd 262024医师在线杂志 第4期-拼.indd 262024/4/18 10:12:442024/4/18 10:12:44272024,14(4)医师在线 第 14 卷 第 4 期论著癫痫合并心肌损伤组患者经 HBO 干预后，CK-MB 水平下降，ERK1/2 水平升高，差异均有统计学意义（P 0.05）。详见表 3。3 讨论癫痫致残率高、病程长且症状易反复发作，严重威胁患者的身心健康。癫痫发作可导致心血管系统损害，主要表现为心律失常、心肌缺氧和缺血性损伤3-4，并有癫痫导致Takotsubo 心肌病的病例报告5，严重者可有循环衰竭6。有研究7 指出，癫痫对心脏的损害包括发作期应激状态的直接损伤及长期反复发作所造成的心脏的慢性损伤。癫痫持续状态使机体处于一种严重的应激状态，可导致多系统损害，包括心肌的损害。但笔者在临床上发现，并非所有癫痫持续状态的患者均合并心肌损害，且这种心肌损害与发作时间无线性相关。ERK1/2 参与心肌细胞信号转导、生长及凋亡过程，动物实验1 证实其对心肌有保护作用。癫痫发作可导致脑血管功能失调及脑组织缺血缺氧，目前已有 HBO 治疗癫痫的临床报告8，然而并未涉及其对心肌的影响。本研究在常规治疗基础上联合HBO治疗癫痫持续状态合并心肌损伤患者，并观察治疗前后 ERK1/2 的水平变化，为此类患者的治疗提供临床和理论依据。本研究结果显示，单纯癫痫组和癫痫合并心肌损伤组ERK1/2 水平均低于对照组，且癫痫合并心肌损伤组 ERK1/2水平最低，提示癫痫患者的 ERK1/2 存在一定程度的凋亡，而合并心肌损伤者凋亡程度增加。齐鹏等9 动物实验研究显示，与正常对照组相比，癫痫大鼠组的 p-ERK 表达明显减少，给予右美托咪定干预后，ERK 通路活性增加，海马中细胞凋亡减少，癫痫大鼠的学习记忆功能明显改善。本研究癫痫合并心肌损伤组患者经 HBO 干预治疗后，CK-MB 水平下降，ERK1/2 水平升高，提示 ERK1/2 参与癫痫持续状态患者心肌损伤的修复过程，给予HBO治疗后，心肌细胞凋亡减少，心肌损伤得到改善。HBO 治疗改善心肌损伤的机制可能为：神经元的异常放电减少，癫痫发作次数减少10；减轻血管炎症反应，降低血液黏稠度，改善血流动力学指标即氧化应激水平11；减轻了中枢缺氧对心脏的直接或间接刺激。综上，早期癫痫持续状态合并心肌损伤患者 ERK1/2 水平降低，HBO 对癫痫相关的心肌损伤有较好的治疗效果，升高ERKl/2 水平可能为 HBO 治疗癫痫相关心肌损害的机制。参考文献1郭津,刘阳,王超,等.慢性癫痫大鼠心肌中钙敏感受体及丝裂原活性蛋白激酶表达的改变J.中国应用生理学杂志,2016,32(5):454-458.2赵伟,王倩,王立新,等.高压氧增强西红花苷对小鼠动脉粥样硬化的治疗作用J.中华航海医学与高气压医学杂志,2019,26(4):354-356.3高宏亮.左乙拉西坦联合丙戊酸钠治疗全面性癫痫持续状态的疗效及对CKMB水平的影响J.中国实用神经疾病杂志,2016,19(16):61-63.4张木清.小儿癫痫持续状态心肌损伤深究J.心血管病防治知识,2019(6):65-67.5杨志荣,王凡,林进皇,等.癫痫发作诱发Takotsubo心肌病1例报告J.中国神经精神疾病杂志,2017,43(5):306-309.6杨铭华,阚秀梅,孙喜娟,等.肌钙蛋白、CK-MB对癫痫持续状态患儿合并心肌损伤的诊断价值J.实用检验医师杂志,2014,6(1):38-40.7Hata Y,Yoshida K,Kinoshita K,et a1.Epilepsy-related sudden unexpected death：targeted molecular analysis of inherited heart disease genes using next generation DNA sequencingJ.Brain Pathol,2017,27(3):292-304.8姜小艳.单唾液酸四己糖神经节苷脂钠联合高压氧治疗外伤癫痫43例疗效观察J.中华航海医学与高气压医学杂志,2020,27(4):431-434.9齐鹏,阚敏宸,柴建芳,等.右美托咪定通过MAPK/ERK通路对癫痫大鼠学习记忆能力及神经细胞凋亡的影响J.临床和实验医学杂志,2020,19(21):2249-2252.10Costa DA,Ganilha JS,Barata PC,et al.Seizure frequency in more than 180,000 treatment sessions with hyperbaric oxygen therapy-a single centre 20-year analysisJ.Diving Hyperb Med,2019,49(3):167-174.11于海亮,赵世超,刘成华,等.高压氧联合阿托伐他汀治疗冠心病患者的临床疗效及对血液流变学指标的影响J.中华航海医学与高气压医学杂志,2020,27(3):279-282.表 2 三组 ERK1/2、CK-MB 水平比较（s）组别ERK1/2CK-MB（ng/ml）单纯癫痫组（n=27）4.591.375.232.06癫痫合并心肌损伤组（n=31）3.681.0668.7412.50对照组（n=25）6.892.313.651.26F值5.3246.701P值 0.0480.035表 3 癫痫合并心肌损伤组 HBO 干预前后 CK-MB、ERK1/2 水平比较（s，n=31）时间ERK1/2CK-MB（ng/ml）治疗前3.681.0668.7412.50治疗后4.991.5437.129.89t值3.90111.045P值0.0000.0002024医师在线杂志 第4期-拼.indd 272024医师在线杂志 第4期-拼.indd 272024/4/18 10:12:442024/4/18 10:12:44