環(huán)丙沙星對腦脊液氨基酸神經(jīng)遞質(zhì)含量影響的研究

1、環(huán)丙沙星對腦脊液氨基酸神經(jīng)遞質(zhì)含量影響的研究作者：周義文，袁則，涂植光時(shí)間：2007-11-23 9:59:00 【摘要】 目的 觀察靜滴環(huán)丙沙星（CPLX）后患者CSF中抑制性氨基酸(GABA、Gly)和興奮性氨基酸(Asp、Glu)含量的變化，探討 CPLX致癇的發(fā)生機(jī)制。方法 患者靜脈滴注CPLX 200mg/次，給藥后60min記錄腦電圖，于用藥前作脊髓穿刺，抽取CSF作為對照，用藥后120min時(shí)抽取CSF作為試驗(yàn)樣本，用高效液相色譜法測定CSF中氨基酸的含量。結(jié)果 靜滴CPLX后可引起患者CSF中抑制性氨基酸和興奮性氨基酸的含量發(fā)生明顯的變化。用藥后120min時(shí)，CSF中GABA

2、含量為2.150.88mol/L，明顯高于用藥前的0.620.18mol/L(P0.01)，而Asp、Glu、Gly的含量分別為10.322.89mol/L、9.025.46mol/L、16.733.95mol/L，均明顯低于用藥前的15.674.21mol/L、15.116.24mol/L、21.787.21mol/L (P0.050.01)。6/21的病例腦電圖出現(xiàn)異常波，其中1例出現(xiàn)頻發(fā)棘波。結(jié)論 CPLX明顯影響了中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)氨基酸-神經(jīng)遞質(zhì)的代謝平衡,導(dǎo)致患者神經(jīng)系統(tǒng)不良反應(yīng)，氨基酸含量的變化并可通過CSF反映出來。 【關(guān)鍵詞】 氨基酸神經(jīng)遞質(zhì)；腦脊液；高效液相色譜；環(huán)丙沙星 St

3、udy on the changes of concentration of amino acids neurotransmitter in the CSF induced by ciprofloxacin【Abstract】 Objective To evaluate the changes of concentration of inhibitory and excitatory amino acids neurotransmitter (Asp, Glu, GABA, Gly) in the CSF after intravenous drip ciprofloxacin (CPLX),

4、 and conduct an investigation into the pathogenic mechanism of epilepsy induced by CPLX. Methods The intravenous drip ciprofloxacin 200mg.time-1 to volunteers, before dosage, the CSF of volunteers was taken out as control, electroencephalogram (EEG) was recorded at 60 min after dosage, then the CSF

5、of volunteers was taken out again at 120min after administration as experimental samples, and the amino acids were detected with high performance liquid chromatography.Results The concentration of inhibitory and excitatory amino acids in the CSF was obviously changed after dosage. At 120min after ad

6、ministration, the concentration of GABA(2.150.88mol/L) was significantly higher than before dosage (0.620.18mol/L, P0.01), and Asp, Glu and Gly (10.322.89mol/L、9.025.46mol/L、16.733.95mol/L) were obviously lower than before dosage (15.674.21mol/L、15.116.24mol/L、21.787.21mol/L, P0.050.01). There were

7、exceptional brain wave(6/21) and frequent spike wave (1/21)in the EEG of cases.Conclussion The metabolism balance of excitatory and inhibitory amino acid neurotransmitter affected by ciprofloxacin in the central nervous system. The turbulence of metabolism balance can be indicated through the CSF.【K

8、ey words】 amino acid;neurotransmitter; cerebrospinal fluid;high performance liquid chromatography; ciprofloxacin 文獻(xiàn)報(bào)道，氟喹諾酮類藥物(FQs)的致癇機(jī)制是阻止GABA與神經(jīng)細(xì)胞相應(yīng)的受體結(jié)合，而致腦神經(jīng)細(xì)胞的興奮抑制調(diào)節(jié)失調(diào) 1，2。靜滴環(huán)丙沙星易引起神經(jīng)系統(tǒng)不良反應(yīng)，嚴(yán)重者可引起癲癇大發(fā)作3。氨基酸是重要的神經(jīng)遞質(zhì)之一，在中樞神經(jīng)的興奮和抑制過程中起著重要的作用。筆者研究發(fā)現(xiàn)靜注環(huán)丙沙星（CPLX）后可引起大鼠腦脊液（CSF）中興奮性和抑制性氨基酸神經(jīng)遞質(zhì)含量發(fā)生明顯的改變4

9、，環(huán)丙沙星在臨床治療中引起的神經(jīng)系統(tǒng)不良反應(yīng)機(jī)制未見詳細(xì)的文獻(xiàn)報(bào)道。選擇用CPLX進(jìn)行抗感染治療的患者，觀察腦脊液(cerebrospinal fluid, CSF)中興奮性氨基酸天門冬氨酸（aspartic acid，Asp）、谷氨酸（glutamic acid，Glu）和抑制性氨基酸-氨基丁酸（-aminobutyric acid，GABA）、甘氨酸（glycine，Gly）等氨基酸神經(jīng)遞質(zhì)含量的變化，探討CPLX引起神經(jīng)系統(tǒng)不良反應(yīng)的發(fā)生機(jī)制。1 材料與方法1.1 對象 用環(huán)丙沙星進(jìn)行抗感染治療的臨床病例志愿者，男12例，女8例,年齡1860歲。1.2 試劑與儀器 環(huán)丙沙星由天津藥研院太

10、原制藥廠提供。日本光電7314F型腦電圖儀、美國Backman 6300型黃金系列高效液相氨基酸分析儀和JY-10型真空低溫凍干機(jī)。1.3 病例處理 給臨床感染病例志愿者靜脈滴注環(huán)丙沙星200mg/次，用藥后60min記錄腦電變化情況，記錄時(shí)間20min，按照國際10-20系統(tǒng)電極安置法安放頭皮電極，做單極導(dǎo)聯(lián)和雙極導(dǎo)聯(lián)描記，并做睜閉眼、過度換氣和閃光誘發(fā)等試驗(yàn)。以黃遠(yuǎn)桂標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行診斷5。用藥前抽取患者腦脊液作為對照，用藥后120min抽取腦脊液作試驗(yàn)組，分別進(jìn)行高效液相分析法測定CSF中的興奮性氨基酸谷氨酸(Glu)、天門冬氨酸(Asp)和抑制性氨基酸-氨基丁酸(GABA)、甘氨酸(Gly)等

11、4種氨基酸的含量。1.4 氨基酸分析 CSF 200l加100g/L磺柳酸30l，混勻使蛋白析出，然后用微孔濾膜離心管10000g離心除去蛋白。去蛋白液放80真空冰凍干燥機(jī)內(nèi)凍干，再加pH2.3枸櫞酸鋰緩沖液100l充分混合溶解后備用。處理好的樣本用6300型氨基酸自動(dòng)分析儀，作高效液相色譜(high performance liquid chromatography, HPLC)分析，測定CSF中的谷氨酸、天門冬氨酸、-氨基丁酸和甘氨酸的含量。用配對t檢驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果以xs表示。2 結(jié)果靜脈滴注環(huán)丙沙星200mg/次，可導(dǎo)致患者腦電圖（ECOG）出現(xiàn)異常波，有1例出現(xiàn)癇樣放電

12、，如棘波、棘慢波，伴有患者的煩躁等癥狀。用藥前后ECOG見圖1。用藥后120min時(shí)抽取CSF，分析CSF中興奮性和抑制性氨基酸含量， Glu、Asp、Gly、GABA 含量與用藥前比較均有明顯的改變。經(jīng)配對t檢驗(yàn)分析，Glu、Gly、Asp均較給藥前明顯降低，而GABA含量則較給藥前明顯升高。分析數(shù)據(jù)見表1。給藥前后CSF中氨基酸含量分析的HPLC圖見圖23。表1 腦脊液中的氨基酸含量（略）注：*Paired t testA:給藥前，B：給藥后120min圖1 用藥前后腦電圖的變化（略）圖2 給藥前CSF中氨基酸分析HPLC圖（略）圖3 給藥后CSF中氨基酸分析HPLC圖（略）3 討論氨基酸

13、類遞質(zhì)廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，是重要的神經(jīng)遞質(zhì)之一，腦組織中氨基酸遞質(zhì)濃度遠(yuǎn)高于CSF，中樞神經(jīng)系統(tǒng)中氨基酸遞質(zhì)的含量不受血漿中氨基酸含量的影響，因此認(rèn)為CSF中氨基酸類遞質(zhì)主要來自腦組織，其含量的變化可反映中樞神經(jīng)組織內(nèi)該類遞質(zhì)的生成、釋放和分解代謝情況6。中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性和抑制性氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)的代謝平衡失調(diào)與癲癇發(fā)作有關(guān)。某些藥物的致癇機(jī)制主要是影響興奮性和抑制性神經(jīng)遞質(zhì)與受體的結(jié)合以及遞質(zhì)的生成和分解代謝等環(huán)節(jié)。如牡丹荷包堿與GABA競爭突觸后受體；異煙肼能抑制谷氨酸脫羧酶的活性，使GABA的生成減少；芐基青霉素能阻斷Gly的突觸后抑制作用等79 。一般認(rèn)為氟喹諾酮類藥物的致癇機(jī)制

14、是抑制中樞神經(jīng)細(xì)胞中GABA受體的暴露，阻止GABA與相應(yīng)受體的結(jié)合，使中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制過程減弱，從而表現(xiàn)為興奮性增強(qiáng)。依諾沙星(Enoxacin, ENX)與芬布芬合用可明顯提高癲癇的發(fā)生率，并證實(shí)芬布芬有利于依諾沙星抑制GABA受體激動(dòng)劑氨甲基異惡唑結(jié)合到腦細(xì)胞膜上，使GABA與神經(jīng)細(xì)胞膜上的受體結(jié)合受阻1。癲癇患者CSF中GABA、Asp、Glu、Gly含量的改變，文獻(xiàn)報(bào)道不一。大部分文獻(xiàn)報(bào)道GABA含量較對照組降低，Glu、Asp含量較對照組升高8,10,11，有文獻(xiàn)報(bào)道難以控制的局限性癲癇患者腦組織中GABA含量較正常對照組明顯升高6，也有文獻(xiàn)報(bào)道癥狀性癲癇CSF中GABA、Glu

15、、Gly和Asp含量均無變化12，說明癲癇發(fā)生的機(jī)制不同氨基酸神經(jīng)遞質(zhì)含量的變化也不盡相同。環(huán)丙沙星對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有毒性作用，可引起驚厥和癲癇發(fā)作，患者CSF中興奮性氨基酸和抑制性濃度的變化情況未見文獻(xiàn)報(bào)道。本研究結(jié)果顯示，靜滴環(huán)丙沙星后CSF中興奮性和抑制性氨基酸含量發(fā)生了明顯的變化。給藥后120min時(shí)，GABA含量較給藥前明顯升高，而Glu、Gly和Asp含量則明顯降低?？赡苁怯捎贑PLX使GABA與受體結(jié)合受阻，腦組織中游離GABA含量升高，導(dǎo)致中樞神經(jīng)的抑制性減弱，興奮性增強(qiáng)，通過興奮抑制調(diào)解機(jī)制，一方面使GABA的生成增加，腦組織中的GABA濃度進(jìn)一步升高。另一方面使興奮性氨基酸G

16、lu、Asp的生成減少或分解代謝加快，腦組織中的Glu和Asp濃度降低。Gly含量的降低可能是由于GABA與受體結(jié)合受阻，抑制性Gly與受體的結(jié)合相應(yīng)增加，以調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞的興奮性和抑制性的平衡，導(dǎo)致腦組織中含量下降。由于CSF和腦組織間氨基酸的交換存在著一種動(dòng)態(tài)的平衡，所以腦組織中上述氨基酸含量的變化從CSF中反映出來。【參考文獻(xiàn)】1 Matsuo H, Ryn M, Nagata A, et al. Neurotoxicodynamics of the interaction between ciprofloxacin and foscarnet in mice. Antimicrob Ag

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18、例.新藥與臨床,1993，12(5):304.4 周義文，錢元恕，陸杰. CPLX致癇大鼠CSF氨基酸含量的變化.中國抗生素雜志，2003，28（5）：295-298.5 黃遠(yuǎn)桂，吳聲伶.臨床腦電圖學(xué).西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1994，141-152.6 解學(xué)孔.癲癇病學(xué).北京:人民衛(wèi)生出版社,1995，88-91.7 薛啟冥.神經(jīng)系統(tǒng)的生理和病理化學(xué)，第2版.北京:科學(xué)技術(shù)出版社,1992，240-426.8 汪銀洲,阮旭中,張?zhí)K明.癲癇患者腦脊液神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)的平行研究.中國實(shí)用內(nèi)科雜志, 1998，18(11):647-648.9 Meldrum BS. Neurotransmission