癫痫是怎么来的?
其中约有25种常染色体显性遗传病,如结节性硬化症、神经纤维瘤病等。约有100种常染色体隐性遗传病,如家族性痴呆、球状脑白质营养不良等。以及20多种性染色体遗传缺陷综合征。
①遗传易感性。它在癫痫的发病机制中起着重要的作用。特发性癫痫患者近亲属患病率(2% ~ 6%)明显高于一般人群(0.5% ~ 1%),一级亲属癫痫发病率是对照组一级亲属的4 ~ 5倍。特发性癫痫的遗传方式不同,如儿童期失神癫痫为常染色体显性遗传,特发性婴儿痉挛为常染色体隐性遗传。遗传只影响癫痫的前世,外显率受年龄限制。例如,儿童失神癫痫的脑电图表现为每秒三周棘波和慢波合成,超过40%的儿童同胞在5 ~ 16岁时出现相同的脑电图异常,其中只有1/4出现临床发作;症状性癫痫患者近亲属患病率为65438±0.5%,也高于正常人。一些有症状的癫痫,如热性惊厥和结节性硬化症,是遗传性疾病。在1951年里,Lennox调查了423l名癫痫患者。特发性癫痫家系的发病率和症状性发作明显高于一般人群,前者高于后者,近亲高于远亲。根据Schulte,Rosanoff和Lennox对553对双胞胎的调查,同卵双胞胎癫痫的一致性为57%(106/186),异卵双胞胎为9%(33/367)。在已报道的同卵双生子中,缺失和全身强直阵挛性癫痫发作(GTCS)的符合率为100%。据Lennox和Gibbs报道,癫痫患者近亲的脑电波异常率为60%,但临床发作仅为2.4%。遗传因素可导致特殊类型的癫痫,并影响癫痫的阈值。临床上常见的脑炎和外伤只导致有遗传倾向的患者癫痫发作。GTCS和热性惊厥都可能是由遗传因素决定的癫痫阈值降低引起的。
②遗传因素在多方面影响癫痫发作。有家族史的特发性癫痫患者由于遗传因素可以降低个体的发作阈值;遗传性疾病的基因调控是癫痫的病因,如进行性肌阵挛性癫痫;目前已经克隆了许多常染色体显性特发性癫痫基因,这些基因都编码离子通道蛋白。例如,家族性夜间额叶癫痫是编码配体门控钙通道的基因(CHRNA4)在20q13.2发生突变,导致烟碱乙酰胆碱受体(NaCHRs)的α-4亚单位功能受损,突变受体通道中的钙内流减少,以及突触前终末释放抑制性神经递质GABA。青少年肌阵挛性癫痫(JME)的位点位于6p21.3 (EJM1),为常染色体显性遗传,外显率为70%。良性家族性新生儿癫痫(BFNC)基因在20q13.2(EBN1)和8q(EBN2)具有较高的外显率,EBN1为常染色体显性遗传。Unverricht Lundborg型进行性肌阵挛发作的癫痫部位为21q22(EPM1)等。
③基因图谱的研究。癫痫综合征的临床表现和遗传方式复杂,基因突变导致的多种遗传病均可产生症状性癫痫。各种癫痫的遗传模式、致病基因及其蛋白产物尚不清楚,特发性癫痫遗传易感性的物质基础至今尚未确定。1981首次提出是否存在癫痫基因问题,并开始了反向遗传学研究,即在突变基因的蛋白产物被识别之前,利用各种标记进行遗传家系连锁分析或癫痫人群关联分析,最终找出未知癫痫基因的染色体定位、基因克隆和蛋白产物。预计这项研究将取得很大进展。
④候选基因研究。对人类和实验动物癫痫模型的研究证实,癫痫的发病机制涉及一些蛋白质异常,如神经递质、神经肽及其代谢酶、受体、离子泵和离子通道。许多基因已经被分离、克隆并定位在染色体上。这些基因位点内及其周围的多态位点可作为筛选癫痫家系的遗传标记,称为候选基因。本研究的目的是寻找导致癫痫的缺陷基因蛋白产物。如果动物实验怀疑某种蛋白质的缺陷可能与癫痫的发病机制有关,那么编码该蛋白质的基因位点应该与未知的癫痫基因相同,在家系连锁分析中也可以观察到编码该蛋白质的基因与致病基因的连锁程度。作为候选基因,条件必须是已经克隆、鉴定、定位在染色体上,并且已经合成了其编码蛋白。
(2)正常人可因电或化学刺激诱发癫痫发作。提示正常大脑有癫痫发作的解剖生理基础,易被各种刺激触发。一定频率和强度的电流刺激可引起脑内病理性放电,刺激停止后仍会继续放电,导致全身强直性癫痫发作;刺激减弱后,只有短暂的后放电。如果有规律地重复刺激(甚至可能一天只有1次),放电后的间期和扩散范围会逐渐增大,直至引起全身发作,甚至在没有任何刺激的情况下,也能自燃而导致发作。
癫痫的特征性变化是大脑有限区域内的多个神经元突然同步激活50 ~ 100毫秒,然后被抑制,脑电图呈高幅负棘波放电,随后出现慢波。
当局部区域的神经元重复同步放电几秒钟时,可以发生简单的部分性癫痫发作,当放电扩散到大脑几秒钟到几分钟时,可以发生复杂的部分或全身性癫痫发作。
(3)电生理和神经生化异常。神经元过度兴奋会导致异常放电。用细胞内电极记录癫痫动物模型大脑皮层的过度兴奋性。发现神经元动作电位爆发后出现持续去极化和超极化,产生兴奋性突触后电位(EPSP)和去极化漂移(DS),使细胞内Ca2+和Na+增加,细胞外K+增加,Ca2+减少,出现大量DS,并以比正常传导快数倍的速度向周围神经元扩散。生化研究表明,海马和颞叶的神经元去极化时,可以释放大量兴奋性氨基酸(EAA)等神经递质。NMDA受体被激活后,大量Ca2+内流导致兴奋性突触进一步增强。癫痫灶内细胞外K+的增加可减少抑制性氨基酸(IAA)的释放,降低突触前抑制性GABA受体的功能,使兴奋性放电容易投射到周围和远处区域。当癫痫灶从孤立放电过渡到癫痫发作时,DS后抑制消失,代之以去极化电位,邻近区和有突触联系的远区神经元被激活。放电通过皮层局部回路、长联合通路(包括胼胝体通路)和皮层下通路传播。局灶性癫痫发作可在局部或全脑扩散,其中一些很快转变为全身性癫痫发作。特发性全身性癫痫的发生可能是通过具有广泛网状分支的丘脑皮层回路实现的。
(4)癫痫发作可能与脑内抑制性神经递质有关。例如,γ-氨基丁酸(GABA)的突触抑制作用减弱,N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体等兴奋性递质介导的谷氨酸反应增强。抑制性递质包括单胺类(多巴胺、去甲肾上腺素、血清素)和氨基酸类(GABA、甘氨酸)。
(5)病理形态异常和致痫灶。用皮质电极探查皮质癫痫病灶,发现不同程度的胶质增生、灰质异位、小胶质细胞瘤或毛细血管瘤。电镜显示癫痫灶突触间隙电子密度增加,标志突触传递活动的囊泡发射明显增多。免疫组织化学方法证实,致痫灶周围有大量活化的星形胶质细胞,改变了神经元周围的离子浓度,使兴奋易于向周围扩散。