ラットおよびその根本的なメカニズムにおける塩化リチウムピロカルピン誘発てんかんに対するキンピロールの神経保護効果

はじめに：てんかんは、挑戦的なメカニズムと治療戦略を示す一般的な神経障害です。この研究では、キンピロールの塩化リチウム誘発性てんかんラットに対するキンピロールの神経保護効果を調査し、その潜在的なメカニズムを調査しました。 方法：塩化リチウムピロカルピンを使用してラットにてんかんモデルを誘導し、発作症状と認知機能に対するキンピロールの影響を評価しました。ラシーンスコアリング法、脳波、およびモリスの水迷路試験を使用して、てんかん群のラットの発作の重症度と学習および記憶機能を評価しました。さらに、免疫組織化学およびウエスタンブロット技術を使用して、てんかんグループの海馬におけるグルタミン酸受容体2（Glur2; Gria2）、Bax、およびBCL2のタンパク質発現レベルと形態学的変化を分析しました。 結果：最初に、てんかん群のラットの症状がてんかんの特徴と一致していることが確認されました。さらに、これらのラットは、Morris Water Mazeテストの学習と記憶機能の低下を示しました。さらに、てんかん群のラットの海馬におけるGlur2の遺伝子およびタンパク質レベルが大幅に減少しました。キンピロール治療により、発作の発症が大幅に遅れ、発作の誘導後の死亡率が低下しました。さらに、脳波は、スパイク波の頻度の有意な減少を示しました。Morris Water Maze Testでは、キンピロール治療グループのラットは、プラットフォームに到達するための遅延期間が短くなり、ターゲット象限を通過する交差数が増加しました。ネットワークの薬理学的分析により、キンピロールとGlur2との密接な関連性、およびcAMPシグナル伝達経路、コカイン中毒、ドーパミン作動性シナプスへの関与が明らかになりました。さらに、免疫組織化学とウエスタンブロット分析により、キンピロール治療により、てんかん群のラットの海馬における顆粒細胞のより密度の高い形態が得られることが示されました。さらに、キンピロール治療はBAXのタンパク質発現を減少させ、BCL2のタンパク質発現を増加させました。 結論：現在の研究では、キンピロールが塩化リチウムピロカルピンによって誘導されるてんかんラットモデルに神経保護効果を発揮したことが実証されました。さらに、治療はラットの発作症状を緩和するだけでなく、学習と記憶能力を改善することがわかった。この改善は、Glur2、Bax、およびBCL2のタンパク質発現レベルの変調に関連していました。これらの発見は、キンピロールの治療可能性とてんかん治療の根本的なメカニズムをさらに調査するために重要な手がかりを提供しました。

INTRODUCTION: Epilepsy is a common neurological disorder that presents with challenging mechanisms and treatment strategies. This study investigated the neuroprotective effects of quinpirole on lithium chloride pilocarpine-induced epileptic rats and explored its potential mechanisms. METHODS: Lithium chloride pilocarpine was used to induce an epileptic model in rats, and the effects of quinpirole on seizure symptoms and cognitive function were evaluated. The Racine scoring method, electroencephalography, and Morris water maze test were used to assess seizure severity and learning and memory functions in rats in the epileptic group. Additionally, immunohistochemistry and Western blot techniques were used to analyze the protein expression levels and morphological changes in glutamate receptor 2 (GluR2; GRIA2), BAX, and BCL2 in the hippocampi of rats in the epileptic group. RESULTS: First, it was confirmed that the symptoms in rats in the epileptic group were consistent with features of epilepsy. Furthermore, these rats demonstrated decreased learning and memory function in the Morris water maze test. Additionally, gene and protein levels of GluR2 in the hippocampi of rats in the epileptic group were significantly reduced. Quinpirole treatment significantly delayed seizure onset and decreased the mortality rate after the induction of a seizure. Furthermore, electroencephalography showed a significant decrease in the frequency of the spike waves. In the Morris water maze test, rats from the quinpirole treatment group demonstrated a shorter latency period to reach the platform and an increased number of crossings through the target quadrant. Network pharmacology analysis revealed a close association between quinpirole and GluR2 as well as its involvement in the cAMP signaling pathway, cocaine addiction, and dopaminergic synapses. Furthermore, immunohistochemistry and Western blot analysis showed that quinpirole treatment resulted in a denser arrangement and a more regular morphology of the granule cells in the hippocampi of rats in the epileptic group. Additionally, quinpirole treatment decreased the protein expression of BAX and increased the protein expression of BCL2. CONCLUSION: The current study demonstrated that quinpirole exerted neuroprotective effects in the epileptic rat model induced by lithium chloride pilocarpine. Additionally, it was found that the treatment not only alleviated the rats' seizure symptoms, but also improved their learning and memory abilities. This improvement was linked to the modulation of protein expression levels of GLUR2, BAX, and BCL2. These findings provided clues that would be important for further investigation of the therapeutic potential of quinpirole and its underlying mechanisms for epilepsy treatment.