[中学]德巴金(丙戊酸钠)说明书

[中学]德巴金(丙戊酸钠)说明书 CNS Drugs 2002; 16(10):669-694Basic Pharmacology of Valproate A review After 35 Years of Clinical Use of the Treatment of Epilepsy Wolfgang Loscher 丙戊酸基础药理学 丙戊酸35年来治疗癫痫的临床应用回顾 内容 摘要 1(历史背景 2(临床应用总结 3(癫痫和痫样发作 4(癫痫动物模型 5(对癫痫和痫样发作实验模型的治疗效果 5.1 早期效应与延迟效应的对比 5.2 抗致痫性效应和神经保护作用 5.3 致痫性作用 5.4 其它药效学作用 5.5 药物代谢动力学和药效学作用 6(对体内和体外标本痫样放电的影响 7(作用机制 7.1 兴奋或者抑制作用 7.2 对离子通道的作用 7.2.1 对钠离子通道的作用 7.2.2 对钾离子通道的作用 7.2.3 对钙离子通道的作用 7.3生物化学作用 7.3.1 对γ-氨基丁酸(GABA)系统的作用。 7.3.2 对γ-羟丁酸、谷氨酸和天门冬氨酸的作用 7.3.3 对5-羟色胺和多巴胺的作用 7.3.4 其它生物学效应 8(早期效应和延迟效应的可能机制 9(结论 注:本文由广州和谐癫痫病医院提供 摘要 自从35年前丙戊酸作为一种抗癫痫药物首次在法国上市以来，它的使用逐渐遍布全世界，成为治疗成人和儿童全面和部分发作性癫痫最常用的抗癫痫药物之一。利用各种体外和体内模型，包括多种癫痫和癫痫发作动物模型进行的临床前期实验，证实了丙戊酸作为有效的抗癫痫药物临床应用范围十分广泛。 单纯应用某一种药理机制并不能将丙戊酸对神经组织产生的多种作用效果完全解释清楚，而且丙戊酸治疗癫痫时表现的广泛抗癫痫活性以及对其它脑病的疗效，也不是应用简单机制就可以阐述明白的。由于导致各种类型癫痫发作的分子学和细胞学机制不同，所以将单个药物分子产生的多种神经化学和神经生理学机制共同，可能会对丙戊酸为什么具有广泛抗癫痫作用做出解释。而且，丙戊酸通过作用于不同区域靶器官，在多个途径中起到抗癫痫作用，因为这些靶器官与癫痫异常放电的发生和播散有关。 目前多个研究证实丙戊酸可以促进GABA传导，因此增强了特定脑区GABA能抑制性神经递质的功能，而这些脑区参与了控制癫痫异常放电以及异常放电播散。而且，丙戊酸对谷氨酸受体亚型,NMDA受体介导的神经元兴奋性的影响，也与它的抗癫痫疗效密切相关。通过多种机制改变抑制和兴奋之间的平衡显然是丙戊酸的优势，这同时也可能是它的广谱临床疗效的基础。 尽管增强抑制性神经递质GABA活性和降低兴奋性神经递质谷氨酸/NMDA活性可以解释为什么丙戊酸会对部分性和全面痉挛性癫痫发作有治疗作用，但并不能解释它对那些无痉挛癫痫发作例如失神发作中的治疗作用。从这个角度出发，研究报导的丙戊酸降低γ-羟丁酸(GHB)释放可能会对此(丙戊酸治疗失神发作)作出解释，因为以往研究已经证实γ-羟丁酸可以对失神发作的调节起到十分关键的作用。 虽然以往的观点认为阻滞电压依从性钠离子电流是丙戊酸产生抗癫痫作用的重要机制，但是在临床应用相应浓度下，丙戊酸此种效应(阻滞电压依从性钠离子电流)在抗癫痫疗效中的确切作用目前尚未清晰。 本文将多个实验观察到的结果进行了总结，虽然针对丙戊酸各种作用机制的研究处于不同水平，而且许多机制仍然在实验阶段，但大多数丙戊酸的临床作用都可以获得解释。随着神经分子生物学和神经科学的迅速发展，未来的研究必定会使我们对丙戊酸的作用机制有更多的了解。 作为主要的和成型的一线抗癫痫药物，丙戊酸是应用最广泛的抗癫痫药物之 ，[12]一，人们用它来治疗各种不同类型的癫痫发作。丙戊酸是2-n-丙戊酸(也称 为n-二丙基乙酸)的俗名。作为简单的支链脂肪酸，丙戊酸与其它临床应用的抗癫痫药物的结构明显不同。 1. 历史背景 丙戊酸在1882年由Burton首次合成，但是直到1962年Pierre Eymard 在G. Carraz实验室中偶然发现它有抗癫痫作用之前，并未有丙戊酸应用于临床的记 [4]载，正如Meunier等人所报导的那样。在当时，丙戊酸作为一种赋型剂，在检 [5]测新化合物的抗痉挛活性时，溶解待测化合物的活性成分。人们发现无论应用何种药物以及应用药物的剂量无论有多大，实验都得到了阳性结果，这就使人们想到了去检测丙戊酸本身的作用，检测结果证实丙戊酸可以有效的控制药物诱导 [6]的癫痫发作。Carraz等人在1964年首次对丙戊酸钠盐的临床实验作了报导，随后于1967年，丙戊酸钠在法国首先上市。 2(临床应用总结 丙戊酸作为抗癫痫药物已经应用了近35年，目前它已在全世界100多个国家上市。自从丙戊酸被引入临床以来，作为主要的抗癫痫药物，因其具有多种活性，用于治疗多种不同类型的癫痫发作，疗效逐渐得到全世界的公认。临床对照试验证实丙戊酸治疗失神发作的疗效与乙琥胺相似，治疗强直痉挛发作和部分性 [7-11]癫痫发作的疗效与卡马西平、苯妥英和苯巴比妥(鲁米那)相似。而且在疗 [14][12][13]效和耐受性方面，丙戊酸还可以与新抗癫痫药物如氨已烯酸和奥卡西平相媲美。 大量临床试验结果显示, 在所有治疗儿童和成人癫痫的抗癫痫药物中，丙戊 [15,16]酸可能是抗癫痫活性范围最广的。除了治疗部分性和全面性癫痫发作外，研究证实，丙戊酸还能有效控制非常难治的癫痫综合征，例如Lennox-Gastaut综合[17,18][19]征和West综合征。正因为如此，在治疗症状难控制的复杂类型癫痫发作 [14]患者方面，丙戊酸有十分突出的优势。此外，由于丙戊酸的抗癫痫活性范围广，不同于许多其它类型的抗癫痫药物，因此任何类型的痫样发作和癫痫都在丙戊酸的治疗范围内(都是其适应症)。 [20]大多数患者应用丙戊酸后，耐受性良好。即使出现了不良反应，大多数不良反应都是轻度至中度的，而且过敏反应很少见。一个以其它广泛应用抗癫痫药物为对照的研究显示，与苯妥英、苯巴比妥和扑痫酮相比，丙戊酸可较少引起 [20]神经系统不良反应和皮疹;同时，丙戊酸的耐受性和安全性与卡马西平相似。丙戊酸应用最主要的问是致畸性和特质的肝脏毒性。在致畸性方面，有一些为怀孕妇女提供的建议，例如应用最低有效剂量单药治疗，这些建议降低了致畸性危险，所以如果采用这些建议，丙戊酸引起先天畸形的几率并不比其它抗癫 [20]痫药物大。在特质的肝脏毒性方面，找出高危患者，例如小于两岁的严重癫痫患者和接受多种药物治疗的精神发育迟滞的患者，可以明显降低此种不良反应 [20]的发生率。 本文对丙戊酸的主要药理学作用，也就是与其特定抗癫痫活性密切相关的作用，进行了总结。至于其它更多有关丙戊酸作用的说明，包括丙戊酸不良反应和 [1,2,15,21,22]药物代谢动力学方面的相关信息，已经在先前的综述和药物手册中列出。 [23]此外，Perucca的综述中谈到丙戊酸临床应用的主要特点、其优点和局限性，以及它们与药理学发现的相关性，也在本文的中枢神经系统药物的关于此方面问题的部分中列出。 3(癫痫和痫样发作 癫痫，作为一种常见的神经系统疾病，以反复发生的自发癫痫发作为特征， [24]是影响全世界1-2,人口的主要健康问题。除了对癫痫和痫样发作发病机制的 [25]研究有一些进展之外，人类癫痫症的细胞学机制目前仍然不完全清晰。在不完全了解特定病因的前提下，采用何种药物治疗癫痫，必须以症状被控制住(例如，抑制痫样发作)为基本原则。长期给予抗癫痫药物是治疗癫痫的首选方法。 抗癫痫药物的选择首先要以药物对某种特定类型癫痫的有效性为基础，癫痫 [26]类型参照癫痫发作的国际分类。在国际分类中，两种主要的癫痫类型为全面性发作和部分性发作，按照癫痫发作是否局限于大脑半球的某一部位区分这两种发作:发作限于大脑半球某一部位(多数为颞叶)为部分性发作，发作对称发生于双侧大脑半球而不是局部发作为全面性发作。而且根据发作类型、病因、发病年龄和脑电图不同特点，可以将癫痫发作的此种分类、各种癫痫类型或者癫痫综 [24]合症鉴别开来。目前，人们已经认识了40多种癫痫综合征，这也使癫痫成为一种多变的疾病。局限癫痫大约占所有癫痫发作类型的60,，而全面性癫痫大 [24]约占所有癫痫类型的40,。 癫痫和癫痫综合征可以是原发的(存在可能的遗传学基础)、症状性的(例如:继发于已知的脑部疾病)或者隐源性的(不知道病因)。已知潜在病因的癫痫占所有癫痫发作的三分之一，这些病因包括脑肿瘤、中枢神经系统感染、头部 [27]外伤、发育畸形、围产期损伤、脑血管疾病、高热惊厥和癫痫持续状态。 4(癫痫动物模型 在癫痫研究中，根据研究者目的不同癫痫和痫样发作动物模型发挥了至关重 [28]要的作用。首先，它们被用于抗癫痫新药的研究中。第二，如果一种新化合物被检测出存在抗痉挛活性，那么人们就会应用动物模型来评估这种化合物在治疗不同癫痫和痫样发作方面，可能会出现的特殊疗效。第三，动物模型被用来评估一种新化合物在长期给药中的临床前期疗效。这种长期研究可以提供多种不同用途，例如明确药物疗效是否会在长期应用中发生改变(例如耐受性增加)，或者检测药物是否存在抗致痫性效果(也就是说它是一种真正的抗癫痫药物)。第四，动物模型被用于明确老的和新的抗癫痫药物的作用机制。第五，特定的动物模型被用来研究癫痫患者对抗癫痫药物的抗药机制。第六，考虑到长期脑功能紊乱，例如癫痫发作，可能会引起对药物不良反应的敏感性改变，应用癫痫动物来研究致痫因素是否能改变所用药物的潜在不良反应。最后，癫痫动物模型被用来研究癫痫和痫样发作的病理生理学机制(与癫痫发病机制和隐源性癫痫相关的病理生理过程)。 在抗癫痫新药的研究中最常用的动物模型是最大电休克诱导的癫痫发作 [28](MES)实验和戊四唑(PTZ)诱导的癫痫发作实验。一般认为通过双侧角膜或经耳电刺激诱导产生强直性下肢癫痫发作的最大电休克(MES)试验，可以预测药物对全面强直痉挛发作的抗痉挛效力。与之不同的是，通过全身给予(通常应用皮下注射)致癫痫剂量戊四唑(PTZ)诱导全面性肌痉挛和痉挛性癫痫发作的PTZ实验，通常被看作是代表人类全面失神发作和/或肌痉挛发作的有效动物模型，但是它对疗效的预测能力还不够理想。因此正如表I所示，虽然拉莫三嗪在戊四唑(PTZ)实验中未表现出疗效，但它对患有失神发作和肌阵挛癫痫的患者有保护作用。氨已烯酸和替加宾在戊四唑(PTZ)实验中是有效的，但是并不能治疗患者的失神发作或者肌阵挛发作癫痫。应用具有与人类失神发作相似行为学和脑电图特征的遗传动物模型例如嗜睡鼠模型，可以比戊四唑(PTZ)实验更 [28]能预示抗癫痫药物治疗失神发作，这种非痉挛性癫痫发作的疗效。 除了原来广泛应用的癫痫发作动物模型外，激发(kindling)动物模型被广泛用作部分性(局部)癫痫发作的动物模型。激发(kindling)动物模型可以正确预示治疗部分发作性癫痫的所有常用抗癫痫药物的临床疗效。 5(丙戊酸对癫痫和痫样发作的实验模型的疗效 丙戊酸在所有癫痫发作动物模型中，都表现出了抗痉挛疗效，包括各种类型 [2]全面性发作和局部性癫痫发作的动物模型。表I列出了丙戊酸与其它抗癫痫药 物相比，在治疗最大电休克(MES)、戊四唑(PTZ)和激发(kindling)动物模型，以及临床癫痫发作方面的疗效。通过这种对比可以看出，与丙戊酸具有相同广活性范围的唯一其它抗癫痫药物为苯二氮卓类药物。但是由于苯二氮卓类药物在长期应用中疗效丧失，所以苯二氮卓类药物作为抗癫痫药物的应用受到了限制。丙戊酸并不存在这种疗效丧失，而是会在长期应用中疗效增强(见下)。 表1列出了各种临床应用的抗癫痫药物，在MES(最大电休克诱导的癫痫发作实验)、戊四唑(PTZ)(戊四唑诱导的癫痫发作实验)和激发(kindling)动物模型中，以及临床癫痫发作方面，治疗各种类型癫痫发 [29,30]作的疗效 药物 实验动物模型中表现出的抗痉挛活性 临床疗效 MES实验 戊四唑(PTZ)实验 杏仁核,激发(kindling)实验 部分性发作 全面性发作 (小鼠或大鼠 (小鼠或大鼠 (鼠，部分性发作) 强直-痉挛 失神发作 肌阵挛 强直发作) 痉挛发作) 丙戊酸 ， ， ， ， ， ， ， 卡马西平 ， NE ， ， ， NE NE 苯妥英 ， NE ， ， ， NE NE 苯巴比妥 ， ， ， ， ， NE ， (鲁米那) ， ， ， ， ， NE ， a苯二氮卓 ， ， ， ， ， ， ， 乙琥胺 NE ， NE NE NE ， ， 拉莫三嗪 ， NE ， ， ， ， ， Topiramate ， NE ， ， ， ， ， 奥卡西平 ， ， ? ， ， ? ? 非氨酯 ， ， ， ， ， ， ， 氨已烯酸 NE ， ， ， ? NE NE 替加宾 NE ， ， ， ， NE NE 加巴潘丁 ， ， ， ， ? NE NE 左乙拉西坦 NE NE ， ， ? ? ? 唑尼沙胺 ， ， ? ， ， ， ， a 长期应用疗效丧失(耐受性增加) NE,代表没有疗效;+代表存在疗效;?代表数据不能重复;,代表未提供相关资料。 在癫痫动物模型中，丙戊酸的抗痉挛活性强烈依赖应用动物种类、诱导癫痫 发作方式、癫痫发作类型、给药方式，以及诱导癫痫和开始给药之间的时间间隔。由于丙戊酸能快速透过血脑屏障，且在大多数物种中具有极短的半衰期，所以在经胃肠外(例如腹膜内注射)给药后，极短的时间即可以达到最明显的效果(2 [2][31]至15分钟)。因为受到药物剂型的影响，口服给药的起效时间相对推迟。在大多数实验模型中，丙戊酸抗痉挛持续时间很短，所以癫痫发作持续时间长和反 [2]复发作的癫痫动物，需要应用高剂量的丙戊酸进行治疗。通常来说丙戊酸的抗痉挛作用随着动物体积的增大而增加。在啮齿动物中，存在遗传易患癫痫倾向的种类，例如伴有自发尖波放电的沙鼠和大白鼠应用丙戊酸治疗后获得到了最大的抗痉挛效应，而应用丙戊酸治疗苯二氮卓类受体拮抗剂,甲基-6,7-diurethoxy-4- [2]乙基-β-咔啉-3-羧酸盐(DMCM)诱导的小白鼠癫痫发作，效果并不理想。 除了应用全面性和部分性发作的癫痫动物模型外，人们还应用癫痫持续状态 [32]动物模型来评估丙戊酸的效果。正如Honack和Loscher应用小鼠全面强直痉挛发作(癫痫大发作)癫痫状态动物模型进行研究显示的那样，丙戊酸静脉注射的起效时间同苯二氮卓抑制强直痉挛发作的起效时间一样快，这是因为按照此种方法(静脉注射)给药后丙戊酸迅速透过血脑屏障的缘故。因为丙戊酸治疗各种类型癫痫时具有不同的抗癫痫作用机制，所以丙戊酸对此种动物模型(癫痫大发作持续状态动物模型)的效果，并不能推广于其它类型癫痫持续状态，因为并不是丙戊酸产生的所有细胞效应在给药后都迅速起效。多年积累的胃肠外应用丙戊酸治疗各种类型(例如:痉挛性或者非痉挛性)癫痫持续状态的临床经验也支持 [23]这一结论。 5.1 早期效应和延迟效应 虽然大多数针对丙戊酸抗痉挛活性进行的动物实验目的都是检测丙戊酸单次给药后短期的抗癫痫活性，但仍然有几个实验对长期给予丙戊酸的疗效进行了研究。在杏仁核激发(kindled)鼠治疗最初几天内，丙戊酸抗痉挛活性明显升高， [33,34]而这种升高与脑内和血浆内药物和代谢物的浓度改变没有关系。同样地，当利用定时静脉输入戊四唑(PTZ)检测丙戊酸的抗痉挛活性时也发现延长小鼠的丙戊酸治疗时间，虽然在癫痫每次发作阈值检测所测量出的血药浓度没有明显变化，但却可以使丙戊酸抗痉挛活性在给药第二天明显升高，并可以与一次给药的 [35]疗效相媲美。丙戊酸的这种‘延迟效应’与所应用的给药(每天一次、每天三次和持续输液)并不相关。长期应用后丙戊酸抗痉挛活性增强的这种现象 [15]在癫痫患者身上也可以见到，因此当动物模型中丙戊酸单纯抗痉挛剂量或者血浆浓度达到长期接受丙戊酸治疗的癫痫患者的用药剂量和血药浓度时，应该想 到这一点。换言之，单次给药后已经无效的用药剂量和血药浓度，在长期给药中，可以变为有效。丙戊酸‘早期’(例如在初次给予有效剂量后立即出现效果)和‘延迟’(在长期给药中出现的)抗痉挛效应的相关机制将在本文第八部分中阐述。关于此点值得重视的是丙戊酸的早期和延迟效应在体外标本中也被观察到。[36,37] 5.2 抗致痫性效应和神经保护作用 除了利用癫痫和痫样发作动物模型进行的丙戊酸短期和长期抗痉挛活性相关研究外，激发(kindling)动物模型提供的资料显示丙戊酸可能具有抗致痫性效应。与此结论一致的是，丙戊酸可以防止红藻氨酸诱导的颞叶癫痫动物模型的癫痫发作，此大鼠模型利用致痉药红藻氨酸诱导癫痫持续状态，后自发出现反复 [39][39]的癫痫发作。在此方面苯巴比妥是无效的。丙戊酸是否能防止人类痉挛性癫痫持续状态后出现癫痫发作，目前尚未知晓，但是现有的研究表明丙戊酸不能 [40]预防严重脑外伤后的癫痫发作。 有趣的是丙戊酸不仅可以预防红藻氨酸诱导大鼠颞叶癫痫模型的癫痫发作，而且与单纯给予红藻氨酸的大鼠相比，接受丙戊酸治疗大鼠的脑组织损伤范围要 [39]小的多，这表明丙戊酸具有神经保护作用。研究显示丙戊酸可以防止皮层神 [41]经元发生谷氨酸盐诱导的兴奋性毒性损伤、人SY5Y成神经瘤细胞发生钾内 [42]流导致的细胞损伤和凋亡，以及小脑颗粒细胞发生低钾诱导的凋亡，这些都 [43]支持丙戊酸具有保护效应。丙戊酸可以使小鼠缺氧后存活时间延长一倍，此 [44]发现也证实了丙戊酸具有神经保护作用。丙戊酸参与调节与细胞生存途径相关的多种细胞因子的功能，这些因子包括环磷腺苷(cAMP)、反应元件结合蛋白(CREB)，脑源神经营养因子、bcl-2和有丝分裂原激活蛋白激酶(MAP)，这 [45]些因子可能是丙戊酸具有神经保护作用和神经营养作用的基础。 5.3 致痫性作用 临床上存在一些互相矛盾的现象:某些抗癫痫药物可以通过药效学机制导致 [46]癫痫发作加重，即治疗癫痫药物有致痫作用。当应用某种抗癫痫药物时，原本有效控制的癫痫发作加重，或者出现了新类型癫痫发作，都说明有致痫性作用发生。这种不可预知致痫性不良反应通常在开始应用非中毒剂量抗癫痫药物治疗 [2]不久后出现。即使在高的超治疗剂量下，丙戊酸也不会导致任何致痫性作用。这点与其它抗癫痫药物不同，例如苯妥英、卡马西平和氨已烯酸，高剂量下的这些药物在动物模型体内都表现出致痫性活性，也可以加速和加重癫痫患者的癫痫 [46]发作。 5.4 其它药效学作用 除了抗痉挛活性外，通过动物实验发现丙戊酸还表现出其它药理学作用，包括抗焦虑作用、抑制攻击性、减少刺激行为、缓解肌张力障碍、止痛、镇静/催 [2]眠、免疫应激和抗高血压作用。这些临床前期作用中有几个与丙戊酸治疗作用 [1,2,47]有关，而与癫痫发作本身无关。 5.5 药物代谢动力学和药效学作用 丙戊酸在脑内和血浆中的‘起效’浓度主要依赖实验应用的动物模型。当应用一种丙戊酸敏感动物模型，例如应用通过向小鼠静脉注入戊四唑(PTZ)检测强直性癫痫发作阈值的模型时，给予有效剂量后检测到的脑组织内药物浓度与癫痫患者脑组织活检检测到的药物有效浓度相近，为40-200微摩尔/升(见表II)。[2]然而，需要注意的是丙戊酸的药物代谢动力学在啮齿动物和人类之间有明显的 [2]差别(啮齿动物对丙戊酸的清除比人类大约快10倍)，大鼠或者小鼠脑组织内丙戊酸浓度要达到此水平，所给予的丙戊酸剂量分别要比人类高许多。进行这种脑组织内丙戊酸血药浓度检测对于阐释丙戊酸的体外研究资料十分重要，因为只有在体内达到抗痉挛药物浓度(非中毒剂量)时发生体外研究发现的丙戊酸神经化学和神经生理学效应，才是人们关注的焦点。 [49]由于丙戊酸在体内迅速代谢为多种药理活性产物，故当丙戊酸的作用机制有争议时，这些活性代谢产物也被考虑进来。在不同物种，包括人类的血浆和中枢神经系统中，丙戊酸的一种主要活性代谢产物是2-en丙戊酸的反式异构体(反式-2-en丙戊酸)。这种化合物作用最强，也是研究最广泛的丙戊酸活性代谢 [2,50,51]产物。在相同的动物模型中，反式-2-en丙戊酸与丙戊酸同样有效，而且往往具有比本源药物具有更强的作用。也正是因为如此，在大多数神经化学和神经 [2]生物学实验中，反式-2-en丙戊酸都表现出比丙戊酸更强的作用。然而给予丙戊酸后，各物种(包括人类)脑组织内反式-2-en丙戊酸的浓度如此之低，对于 [2] 丙戊酸本身作用而言已经不会产生明显的影响。 [52]丙戊酸与其它抗癫痫药物之间存在许多值得注意的相互作用。在动物实验中，丙戊酸可以叠加苯妥英、卡马西平、乙琥胺和非氨酯的抗痉挛作用，而不 [52]增加它们的毒性作用，而拉莫三嗪和加巴潘丁可以增强丙戊酸的抗痉挛作用。 与动物模型获得的资料相一致，丙戊酸与卡马西平、乙琥胺、非氨酯和拉莫 [52][53]三嗪合用治疗癫痫患者时抗癫痫疗效增加。然而，首先由Brodie和Yuen 报导的丙戊酸与拉莫三嗪在药理学上相互作用，可以增加拉莫三嗪诱导皮疹的危 [54]险。当拉莫三嗪以极低初始剂量合用丙戊酸治疗癫痫时，可以最大程度减少 [55]这种危险的发生。 除了药效上相互作用外，丙戊酸可以通过取代血浆蛋白和或抑制肝脏代谢影响其它抗癫痫药物的血浆浓度，这些药物包括苯妥英、卡马西平、乙琥胺、非氨 [15]酯和拉莫三嗪。例如，丙戊酸可以使拉莫三嗪消除半衰期(26-70小时)增加2-3倍，这至少可以部分解释当丙戊酸和拉莫三嗪合用时出现的不良反应增加的 [55]现象。 表II 给予抗痉挛剂量后，实验动物和癫痫患者血浆和脑组织内丙戊酸‘起效’浓度。通过腹膜注射特定剂量丙戊酸后，检测出小鼠血浆和脑组织内药物浓度，此剂量丙戊酸使戊四唑(PTZ)诱导强直发作的阈值 ,(TID)。[2]癫痫患者的血浆和脑组织内药物浓度检测在他们口服抗癫痫药-丙戊酸后的癫痫手术增加5050 [48]中进行 丙戊酸剂量(毫克/公斤丙戊酸浓度 体重)【常规给药】 血浆浓度(微克/毫升)脑内浓度(微克/毫升) 【微摩尔/升】 【微摩尔/升】 小鼠 80-100(腹膜内注射) 120 -150 25-40 830-1040 170-280 癫痫患者 15-20(口服) 40-100 6-27 280-690 42-190 像其它许多抗癫痫药物一样，丙戊酸或其代谢产物的确切作用机制目前尚不清晰。注意的焦点多集中在丙戊酸对γ-氨基丁酸的作用上，后者是中枢神经系统主要抑制性神经递质。然而，大量丙戊酸实验室研究结果和临床应用多种疗效，以及丙戊酸钠对神经组织的影响，均不能单纯的应用某种机制来解释。 6. 丙戊酸对体内和体外标本痫样放电的影响 多种体外标本被用于研究丙戊酸抗痉挛作用对痫样放电的影响。用豚鼠大脑 [56]制备的标本显示，丙戊酸可以预防青霉素诱导的癫痫尖波发放。相反，海马CA3区癫痫活动由戊四唑(PTZ)体外诱导时，丙戊酸既不能减少也不能增加癫痫活动的爆发频率和癫痫波振幅，这表明用不同化学方法诱导的海马区癫痫活动 [57]对抗癫痫药物的敏感性有所不同。 [58]丙戊酸可以减少大鼠杏仁体切片上荷苞牡丹碱诱导的癫痫爆发。当共同应用荷苞牡丹碱和4-氨基-嘧啶(4-AP)诱发大鼠嗅皮层(EC)/海马切片癫痫放 [59]电时，丙戊酸和其它常规抗癫痫药物都可以抑制这种痫样放电，而4-AP单独 [60]诱导的痫样放电被丙戊酸强烈的抑制住。 一些实验将丙戊酸抗痉挛作用年龄相关性对4-AP诱导海马切片上痫样放电的影响进行了研究，结果发现丙戊酸可以阻滞青年和成年大鼠切片上的突发放 [61]电，而丙戊酸只能阻滞青年大鼠切片上的间断发作的痫样放电。通过青年大鼠海马切片研究发现，丙戊酸对4-AP诱导癫痫发作的作用效果受细胞外镁浓度 [62]的调节。 当通过去除灌注液中镁离子诱发嗅皮层/海马联合切片癫痫发作时，丙戊酸可以有效抑制嗅皮层早期强直痉挛放电和海马CA3区间断发作的痫样活动，然而丙戊酸不能对嗅皮层晚期反复发作的强直放电产生影响，但这种晚期痫样放电 [63]对N-甲基-D-天门冬氨酸盐(NMDA)受体拮抗剂仍然敏感。随后的研究显示，通过延长暴露于低镁状态时间诱导的嗅皮层晚期反复发作癫痫，给予所有主要抗 [64]癫痫药物都没有效果，表明它们可以代表一种难治性癫痫持续状态模型。 除了降低细胞外镁离子浓度可以诱导癫痫事件外，细胞外钙离子浓度降低或者细胞内钾离子浓度增高也可以诱导嗅皮层出现这样的痫样放电，但与细胞外离 [65]子诱发的癫痫活动相比，代谢类型有所不同。研究显示丙戊酸及其主要代谢产物反式-2-en丙戊酸可以阻滞除了晚期重复放电外，嗅皮层发生的所有类型癫 [65]痫发作。在这些实验中丙戊酸代谢物表现出比丙戊酸更强的疗效。与嗅皮层/海马切片相似，利用不含镁介质也可以诱导啮齿动物丘脑皮层切片出现不同类型的自发癫痫活动。研究发现丙戊酸可以有效控制这种体外模型的主要全面癫痫发 [66]作。 研究证实丙戊酸与苯妥英和卡马西平一样，治疗浓度下可以抑制培养的小鼠中枢神经系统(大脑和脊髓)神经元的活动，即抑制这些神经元中钠通道激活导 [67]致的高频放电。沿着青霉素诱发的皮层癫痫病灶的皮层下通路可以检测出这 [68]种高频电活动激活。限制这种激活可能对防止癫痫播散起到十分重要的作用。 最近，为了明确丙戊酸对高频放电的影响，将丙戊酸及其代谢产物反式-2-en [37]丙戊酸对培养小鼠中枢神经元细胞持续重复激活(SRF)的影响进行了对比。在浓度依赖、电压依赖、速度依赖和时间依赖方式中，两种化合物都可以抑制高频电活动激活。有趣的是在暴露期间，两种化合物的浓度依赖限制明显偏向左侧，而随着暴露时间延长，丙戊酸的作用稍强于反式-2-en丙戊酸。虽然丙戊酸(及 其代谢产物)减少持续重复激活的生物学机制目前尚不清晰，但有研究表明这种 [69]效应可能与丙戊酸存在苯妥英样作用和阻滞电压依赖钠离子通道有关。本文第7.2部分详细描述了丙戊酸对钠离子电流影响的电压钳实验。 体内研究发现丙戊酸可以抑制电诱导的猫海马[70]感觉性后发放，并明显升高了大鼠杏仁核后发放阈值和增高了大鼠杏仁核后发放时间。[71]丙戊酸还可以升高由电刺激猫中央外侧核核和大鼠网状核诱发的丘脑后发放阈值，但并不改变 [72]这两个物种后发放的时间。 在局部癫痫发作方面，丙戊酸可以抑制由于钴聚集在猫海马区引起的癫痫活 [70]动，并可以阻滞从海马到新皮质自发放电的播散和电诱发的痫样放电。Mutani [73]和Fariello发现丙戊酸可以抑制由于钴聚集在皮质交叉部位导致的猫突发和间断发作的痫样放电。给予丙戊酸后，电刺激钴聚集部分不会再产生癫痫活动。同 [74]样的作者还发现将铝凝胶皮层下注射到猫感觉运动皮层可以导致局部皮层出现癫痫活动和头部肌阵挛样抽动;这种局部癫痫活动可以泛化，同时丙戊酸可以防止继发全面发作出现，但不影响局部致痫灶。除此之外，van Duijn和 [75]Beckmann也注意到丙戊酸并不能减少局部注射钴诱发的猫清醒状态下感觉运动皮层的局部放电，但是可以有效抑制癫痫活动从病灶向周围播散。 当应用青霉素在大鼠感觉运动皮层同伦区形成两种致痫中心时，丙戊酸可以 [76]阻滞局部放电，以及这些放电继发的全面性发作。在大鼠杏仁核刺激模型中，人们发现丙戊酸可以增加电诱导的后发放阈值，并可以降低癫痫发作的严重程度、减少发作时间以及阈值升高时到的后发放阈值，这些表明在此动物模型 [77]中，丙戊酸可以抑制局部癫痫活动的产生和播散。 当将节律性电刺激皮层下结构诱导的皮层自-持续后发放模型作为主要全面癫痫发作-失神发作的动物模型时，丙戊酸几乎可以完全阻滞所有这些类型的癫 [78]痫放电。同样的，丙戊酸可以抑制表现为失神样发作的遗传性大鼠模型的自发尖波放电。在这些大鼠中，反式-2-en丙戊酸阻滞自发尖波放电的能力强于丙 [80]戊酸。 总之，研究证实除了少数例外，丙戊酸可以有效抑制所有体内和体外检测模型的痫样放电，这与临床应用时发现的丙戊酸抗癫痫活性范围十分广相一致。 7(作用机制 大量有关丙戊酸对癫痫放电和神经元兴奋性播散影响的文献报导促使人们 着手进行这些效应产生的相关基础生理学机制研究。然而，无论丙戊酸是通过突触后作用影响神经递质功能起作用，还是通过影响离子通道起作用，或是通过突触后生物化学效应起作用，目前都尚无定论。表III列出了与丙戊酸抗癫痫活性密切相关的那些作用。 7.1 兴奋作用和抑制作用 [81]Macdonald和Bergey首次描述了丙戊酸可以通过突触后作用，增强神经元对GABA的敏感性。然而在他们的研究中，丙戊酸浓度是在应用微电离子透入法后进行检测的，因此局部药物浓度(细胞外浓度)并不知晓。随后的体外研究 [2]显示只有丙戊酸浓度极高的条件下才可以增强突触后GABA反应。据我所知， [82]仅有一个体外研究证实治疗浓度下的丙戊酸可以增强GABA功能。作者在他们的实验中应用coeruleus定位神经元表明，他们结论与其他人不同的原因是由于这些研究所检测的脑标本部位不同。事实上，Baldino和Geller也提出根据神 [83]经生理学资料，丙戊酸在大脑内的不同部位存在特殊作用。 体内实验显示丙戊酸在200-400毫克/公斤剂量范围下，可以增强突触后 [2]GABA功能。由于给予此剂量后脑内丙戊酸浓度明显低于体外增强GABA功能需要的丙戊酸浓度，所以丙戊酸体内效应并不像是丙戊酸直接作用于突触后膜，而似乎更是药物突触后效应(例如促进GABA更新)的结果。[见下] 应用培养的小鼠神经元细胞进行的实验显示，与临床应用浓度相当的丙戊酸 [2]并不能改变甘氨酸或者兴奋性氨基酸，例如谷氨酸盐引起的神经元效应。然而， [84]有一个研究显示丙戊酸可以抑制谷氨酸盐反应，同时可以更强烈抑制NMDA激发的大鼠新皮质一过性去极化。作者提出减少NMDA受体(调节神经元兴奋性)数目，是丙戊酸抗癫痫效应主要机制之一。应用多种不同标本，对谷氨酸盐受体亚型NMDA调节的突触反应进行大量实验的结果支持了这一观点。在所有的研究中，丙戊酸都可以阻滞这些突触反应，说明拮抗NMDA受体(调节神经元兴奋性)的作用是丙戊酸非常重要的作用机制。在这方面存在一个有趣的现象:丙戊酸可以阻滞N-甲基-D,L-天门冬氨酸诱导的啮齿动物癫痫发作，而苯妥英、 [85]苯巴比妥和乙琥胺都不能。与其对NMDA受体的作用相反，丙戊酸对红藻氨酸或者quisqualate(α-氨基-3-羟-5-甲基-4-异唑-丙酸盐;AMPA)受体调节的膜 [86]反应没有影响。 [87]通常高剂量或者高浓度的丙戊酸才可以抑制神经元自发激活。然而，体内实验发现腹膜内给予低剂量，即每公斤体重50-100毫克的丙戊酸可以引起大 [88-90]鼠黑质网状部(SNR)的GABA能神经元激活速度持续快速降低。 丙戊酸对黑质网状部神经元的这种抑制作用可能由于它选择性促进了大鼠 [91]黑质神经元GABA的传递。正如丙戊酸相关研究所见，抑制黑质网状部激活激活，可以有效控制各种癫痫动物模型的癫痫发作，这种现象可以应用黑质网状 [92,93]部对癫痫发作播散起至关重要作用来解释。因此，丙戊酸对黑质网状部细胞激活的抑制效应与丙戊酸抗癫痫作用密切相关。 表 III 可能与丙戊酸抗癫痫活性相关的细胞效应。可参照文章中的内容 参考指标 丙戊酸效果 内容 电生理研究 神经元GABA活性 增强 体外，只有在高浓度下才存在(大于1毫摩尔/升) 神经元NMDA反应 减弱 不同大鼠和小鼠标本都显示出 黑质网状部神经元激活 抑制(全身给予丙已知用于调节丙戊酸治疗不同类型癫痫发作的抗痉挛活 戊酸后) 性。 运动电位的重复持续激抑制 在培养的神经元中显示出;用于不能清晰检测的常规标本。 活 电压依赖性钠离子流 降低, 资料重复性差;效果通常仅在高浓度时出现，除了对持续 钠离子内流的有力影响外。 生物化学研究 脑GABA水平 增加 脑内和细胞内GABA水平存在明显差异 脑脊液GABA水平 增加 在实验动物和患者身上都有显示 GABA合成 增加 不同脑区之间有明显差异 GABA降解 抑制 只有在高浓度时出现，但神经末梢GABA-T对抑制更加敏 感。 GABA释放 增加 在高浓度(中毒剂量)时降低 GABA摄取 GABA转运下调 显示在海马GAT-1和GAT-3部 突触后GABA受体复增加与苯二氮卓结只有在全身给药时才可以观察的到 A 合物 合 GABA受体 增加配体结合 只有在全身给药时才可以观察的到 B GHB 减少GHB释放 可能与丙戊酸治疗失神发作的机制有关 5-羟色胺 脑细胞外水平增加 与丙戊酸抗痉挛作用关系不大 多巴胺 大脑细胞外水平增与丙戊酸抗痉挛作用关系不大 加 氨 血氨水平增加 脑血氨水平升高增加GABA能抑制 神经保护/神经营养蛋激活 可能与丙戊酸神经保护作用相关 白(例如:CREB、 BDNF、bcl-2、MAP激 酶) BDNF=脑源性神经营养因子;CREB,cAMP反应元件结合蛋白;GABA,γ-氨基丁酸;GABA-T,GABA转氨酶;GAT,GABA转运;GHB,γ-羟丁酸;MAP,有丝分裂激活蛋白;NMDA,N-甲基-D-天门冬氨酸;SNR,黑质网状部;,表明可能效果。 7.2 对离子通道的作用 研究显示在比那些抑制正常神经元活性的浓度低许多的药物浓度下，丙戊酸 [94]可以消除培养的中枢神经元电活动的高频重复激活。研究显示此种效应与丙 [94]戊酸治疗全面强直痉挛发作的机制密切相关。丙戊酸对持续重复激活(SRF) [94]的影响与苯妥英和卡马西平对持续重复激活(SRF)的影响相似。 7.2.1 钠离子通道 [94]丙戊酸此种作用最适宜的解释就是降低激活性的钠离子内流。然而，在时至今日进行的大部分研究中，人们都推测丙戊酸对钠离子通道的作用，是间接改变了钠离子依从动作电位增加的最大速率。事实上一个应用大鼠海马神经元进 [95]行的电生理研究发现丙戊酸可以明显延缓失活钠离子通道的恢复，从而持续降低钠离子电传导。应用非脊椎动物标本进行的研究也同样显示丙戊酸可以直接 [2]抑制电压敏感性钠离子通道。 然而最近有人对丙戊酸通过延缓失活的电压依从钠离子通道复活起到抗痉挛作用的理论提出了置疑，因为当应用大鼠海马切片来研究丙戊酸的神经生理学 效应时，得出的结论与培养的神经元相反，丙戊酸对细胞不应期没有影响，因此 [96]也就不会对神经元的激活产生影响。后一个研究的作者认为丙戊酸主要抗癫痫机制不能应用其对电压依从钠离子通道的作用来解释，至少在海马切片上是如此。 在以培养的成神经瘤细胞和大鼠脑突触小体为标本的研究发现，丙戊酸不能 [97]通过苯妥英敏感钠离子通道影响钠离子的内流。而且，丙戊酸也不会对电压 [98]依从性钠离子通道上的苯妥英结合部位产生影响。另外有研究报导在培养的大鼠新皮层神经元中，丙戊酸(0.2-2毫摩尔/升)可以减少电压依从性钠离子电 [99]流。 最近一些研究应用电压钳测量大鼠和药物治疗无效颞叶癫痫患者的CA1区神经元钠离子电流，结果显示在2.5毫摩尔/升(大鼠)或者1.6毫摩尔/升(人)药物产生50,(EC50)最大效应浓度下，丙戊酸可以引起电压依从性通道超极 [100,101]化方向发生改变。考虑到产生这些效应的浓度很高，而且丙戊酸又是一种脂肪酸，所以丙戊酸通过影响钠离子通道周围膜的生物物理活性，而起到调节钠离子通道作用的可能性很大，正如许多游离多聚不饱和脂肪酸曾经被证实具有这 [102][103]样的作用。然而，这并不能解释Taverna等人最近报导的丙戊酸可以强烈抑制被迅速分离的大鼠新皮层神经元的钠离子内流现象。丙戊酸这种高强效作用是否可以应用它对持续重复激活(SRF)的作用来解释，目前尚无定论。除了作用于钠离子通道外，丙戊酸对持续重复激活(SRF)的影响还可能应用钙离子依 [104]从的钾离子通道激活来解释。 7.2.2 钾离子通道 作为丙戊酸抗癫痫作用的电生理机制，丙戊酸对钾离子通道的激活效应已经 [104-106]在以往研究中进行过重复多次的讨论，虽然研究证实只有在高浓度下可以出现这种效应。先前应用来源于Xenopus laevis卵母细胞表达的脊椎动物大脑的多种钾离子通道亚型进行的实验证实，丙戊酸对钾电流的影响如此之小，而不能 [107]在丙戊酸抗痉挛机制中起到重要的作用。 7.2.3钙离子通道 钙离子通道相关研究显示，治疗失神发作的抗癫痫药物乙琥胺和dimenthadione(三甲恶唑烷二酮主要活性代谢产物)可以阻滞丘脑神经元应用依 [108]赖的T型钙离子通道激活，丘脑与失神发作时尖波的产生有关。然而，丙戊酸并不能影响丘脑神经元中这种T亚型通道引起的钙电流，虽然丙戊酸治疗失 [109]神发作同乙琥胺一样有效。研究显示丙戊酸并不作用丘脑神经元，而是阻滞 于周围神经节神经元的低阈值T型钙离子通道。 丙戊酸并不能改变脑切片中藜芦碱刺激产生的钙离子内流，却可以在5毫摩 [106,110]尔/升的浓度下，降低NMDA或者quisqualate诱导的钙离子内流。在如此高的毫摩尔浓度下，丙戊酸作为一种脂溶性化合物，可能通过融入细胞膜而干扰 [111,112]膜的功能。这可能是为什么丙戊酸会在如此高浓度下可以出现多种神经化学和神经生理学效应的原因。 7.3 生物化学效应 [113]因为早期研究发现丙戊酸可以引起啮齿动物脑中GABA水平升高，而且 [114,115]GABA水平升高的程度与丙戊酸抗癫痫的效果一致，导致人们为明确丙戊 [2]酸对GABA系统的影响进行了大量的研究。然而，研究结果却显示丙戊酸并不像‘GABA能’药物一样选择性作用于GABA受体，而是通过多种机制起到广泛的抗癫痫作用。此结论通过表1列出的丙戊酸抗癫痫范围与GABA能药物替加宾和氨已烯酸有明显不同，而得到进一步证实。除了丙戊酸对GABA代谢有明确的影响外，这些影响与丙戊酸抗癫痫作用机制的关系还有待争论。 7.3.1 对γ-氨基丁酸(GABA)系统的影响 GABA是哺乳动物脑内主要的抑制性神经递质，GABA功能改变可以导致 [116]包括癫痫在内的多种大脑疾病的发生。人们通常认为损伤抑制性神经递质GABA的功能可以导致癫痫发作，而增加GABA能神经递质可以控制癫痫发作。[117,118]GABA与三种不同类型受体相互作用:GABA、GABA和GABA。ABC GABA水平 许多临床应用的抗癫痫药物都是类GABA功能药物，它们通过抑制GABA降解(氨已烯酸)或再摄取(替加宾)增加GABA水平，或者与突触后膜的GABAA受体复合物直接起作用(苯二氮卓和苯巴比妥)，从而增强了GABA神经递质的 [113,119]活性起到了抗癫痫作用(见图1)。所以当最初研究显示丙戊酸可以引起GABA水平升高时，并不奇怪为什么人们会认为增加GABA神经递质功能是丙戊酸治疗癫痫的机制。 虽然此种GABA理论在1968年首次被提出，但是之后一直被提起，而且现在仍然是文献中经常争论的问题。例如，有人认为只有高浓度的丙戊酸才可以引起啮齿动物脑内GABA水平升高，而低浓度丙戊酸并不能改变GABA水平，却 [104,105]仍然可以控制癫痫发作。同时，一些应用癫痫动物模型进行的研究显示丙戊酸引起的脑内GABA水平升高滞后于抗癫痫作用的出现，使人们对丙戊酸引 .[104]起GABA水平升高的相关问题提出了置疑 然而，在大多数检测丙戊酸对脑内GABA水平影响的实验中，研究人员检测的都是全脑神经递质或者少数脑区所有组织的神经递质水平，忽略了不同脑区以及相同脑区GABA能细胞间隔中GABA代谢存在明显差异的事实，因此导致 [2]了这些研究的结果存在显著差异。大鼠脑区域性研究显示，丙戊酸对GABA水平的影响在不同脑区存在很大差异，它可以明显增高中脑区域的GABA水平，例如增加黑质内的GABA水平，通常认为后者与癫痫病灶的产生和播散密切相 [123,124]关。在黑质网状部，丙戊酸诱导的GABA水平增加主要发生于神经末梢(例 [123-125]如发生在GABA‘神经递质池’中)。丙戊酸对脑内突触前(突触体的)GABA水平的影响发生十分快(仅在给药5分钟后就可以观察到GABA水平有明显升高)，同时丙戊酸抗癫痫作用持续时间也与神经末梢GABA水平的变化有 [124]关。 突触前端 GABA转运子 GABA转运子 释放 GluA:谷氨酸盐 GAD:谷氨酸脱羧酶 GABA:γ-氨基丁酸 GABA-T:GABA氨基转移酶 SSA:琥珀酸半醛 SSADH:琥珀酸半醛脱氢酶 SA:琥珀酸 GABA transporter:GABA转运子 Release:释放 Uptake:摄取 Glial cell:胶质细胞 Postsynaptic neuron:突触后神经元 ,GABA receptor:GABA受体 Cl:氯离子 AA 神经类固醇作用部位: Ganaxolone 巴比妥类药物作用部位: 鲁米那 (苯巴比妥) 非氨酯 木防己苦毒素作用部位: 木防己苦毒素 戊四唑 GABA作用部位: GABA，muscimol 荷包牡丹碱 苯二氮卓作用部位: 地西泮 氯硝安定 甲酮氮平 图1:脑内γ-氨基丁酸抑制性突触示意图，同时显示GABA在突触前后代谢和转运过程。在突触前端，谷氨酸经谷氨酸脱羧酶(GAD)的作用生成GABA。GABA在GABA氨基转移酶(GABA-T)的作用下降解为琥珀酸半醛(SSA)，后者在琥珀酸半醛脱氢酶(SSADH)的作用下生成琥珀酸。GABA被突触小泡包被，当突触前钙离子内流，可反应性使突触小泡释放GABA。GABA还可以通过神经元转导子(GABA再摄取载体)逆向转运从细胞质内释放。在突触后膜，GABA作用于GABA受体，后者是由α、β和γ三种A 异构体组成的五聚体结构。五聚体GABA受体被GABA激活后，允许氯离子通过GABA门控离子通道进A 入细胞。除了GABA识别位点外，GABA受体复合物还存在多个结合部位(苯二氮卓、鲁米那、神经类A 固醇和痉挛毒素例如木防已苦毒素)，GABA的作用可以通过这些位点进行调节(例痉挛和抗痉挛药物通过插图显示的这些部位起作用，插图显示了GABA受体上的药物结合位点)。突触间隙内的GABA被神经元A 和神经胶质细胞膜上的GABA转导子(GATs)移走。GAT-1是最重要的转导子，主要位于GABA能神经元膜上，但也存在一些胶质细胞膜上，它可以被替加宾选择性的抑制，而GAT-3主要位于胶质细胞膜上。GABA在胶质细胞中被代谢为琥珀酸，而部分被神经元重新摄取的GABA可以经突触释放后再次利用。有 [116][120][121]关更多GABA能突触的神经化学知识请参照Martin等、Sieghart、Moheier和Rudolph等人的研究。[122] 在狗的体内实验中，研究人员以每小时每公斤体重25毫克的速度向狗的体内持续注入丙戊酸，使其浓度达到癫痫患者长期口服丙戊酸后检测到的体内血药 [126]浓度后，观察到大脑皮层和脑脊液中GABA水平升高。同时，癫痫和精神分 [2]裂症患者在应用丙戊酸治疗期间，脑脊液中GABA水平也明显升高。而且， [2]接受丙戊酸治疗患者和注入丙戊酸狗的血浆内GABA水平也明显升高。针对狗的研究发现，血浆GABA水平增加的程度与脑脊液和脑组织内增加的GABA水平相平行，因此表明检测血浆GABA水平可以作为反应丙戊酸引起的中枢神 [126]经系统GABA水平改变的间接指标。 当应用核磁共振分光显微镜(MRS)检测GABA水平时发现，与狗和啮齿动物脑内GABA水平以及狗和人脑脊液中GABA水平升高不同，丙戊酸并不能 [127]明显改变对照组人群和难治性复杂部分性发作患者枕叶皮层的GABA水平。应用同样核磁共振分光显微镜(MRS)方法进行的先前研究显示，给予氨已烯 [128]酸后人枕叶GABA水平升高。但是两种药物引起GABA水平升高具有不同的特点:丙戊酸可以区域选择性升高脑内GABA水平(见上)，中脑是主要效应部位;而氨已烯酸通过抑制GABA降解升高全脑的GABA水平。因此，只应用核磁共振分光显微镜(MRS)检测人大脑枕叶GABA水平，并不能代表丙戊酸对人类不同脑区GABA水平的影响。 虽然有充分证据证实临床剂量的丙戊酸可以增加GABA水平，但脑内GABA水平升高的机制和功能检测方法仍然有所争论。丙戊酸引起突触前GABA水平升高可以用三个不同的可能性机制来解释:(i)丙戊酸抑制GABA的降解;(ii)丙戊酸增加GABA合成;(iii)通过直接增强突触后GABA能神经元功能，反馈抑制GABA周转，并因此增加神经末梢GABA水平，这是一种间接作用。 GABA降解 在最初有关丙戊酸可以升高GABA水平的研究公布之后，几个实验组将丙戊酸对GABA降解的作用进行了研究。正如图1所示， GABA能神经末梢中的谷氨酸经脱氢酶作用生成GABA，并在神经末梢、胶质细胞和突触后神经元(扩散后)内经转氨酶的作用降解为琥珀酸半醛(SSA)。琥珀酸半醛(SSA)有两条代谢途径，它可以被氧化生成琥珀酸，或者被降解为γ-羟丁酸(GHB)。体内这两种降解途径的相对重要性目前还不清晰，虽然研究显示按此种代谢途径生成的γ-羟丁酸(GHB)数量十分少。 人们最初将丙戊酸升高GABA水平的作用归因于丙戊酸抑制了GABA转氨 [113]酶(GABA-T)的活性，后者可以将GABA降解为琥珀酸半醛(SSA)。然而大多数针对丙戊酸对GABA转氨酶作用进行的体外研究显示，只有在极高(分子摩尔)浓度下，丙戊酸才可以抑制GABA转氨酶活性，而这么高的浓度在体 [2]内不能达到。事实上，一些研究人员体外检测了给予丙戊酸的啮齿动物的脑组 [113,129,130]织匀浆GABA转氨酶水平，他们并未发现丙戊酸对这种酶有抑制作用。然而，在小鼠给予丙戊酸后，脑组织切片中突触体内的GABA转氨酶活性发生 [129,131]了明显的降低。同样的，丙戊酸可以明显抑制大鼠多个不同脑区突触体内 [132]GABA转氨酶的活性，包括黑质、海马、下丘脑、桥脑和小脑。 如果假定突触前(神经末梢)GABA-T不同于胶质细胞的GABA-T(主要存在于脑组织匀浆中)，那么结合不同GABA转氨酶对丙戊酸易感性不同，可以对这些资料进行解释。另外，体内观察到的突触体内GABA转氨酶显著减少可能不是因为丙戊酸直接抑制GABA-T的结果，而是继发于改变了的GABA代谢途 径。 第一个假设受到了实验室研究的支持，这些实验结果显示:与星形胶质细胞和全脑组织匀浆相比，丙戊酸可以更强烈抑制神经元(产生50,抑制作用(IC)50 [133]的浓度630微摩尔/升)内的GABA-T活性。第二个假设在先前已经进行过广泛的讨论，人们认为丙戊酸不可能通过抑制琥珀酸半醛脱氢酶(SSADH)的作 [2]用来升高脑内GABA水平。因此，应用丙戊酸处理过啮齿动物突触体内，而不是全脑组织匀浆内的GABA转氨酶活性降低，十分可能是由于与神经末梢外GABA转氨酶相比，神经末梢内GABA转氨酶对丙戊酸更具有易感性的结果。抑制神经末梢内GABA转氨酶活性可以解释丙戊酸为什么能引起突触前GABA [2]水平升高，虽然突触体内GABA转氨酶活性下降的并不明显。 GABA合成 丙戊酸除了可以影响GABA降解外，增加GABA合成也可能是丙戊酸升高 [2]GABA水平的另一个原因。 [113]1414Godin等人向大鼠皮下注射碳标记的葡萄糖后，检测大鼠脑内碳在GABA分子中的相对掺入量。腹膜内注射每公斤体重400毫克的丙戊酸30分钟 14后，碳掺入到GABA分子的量增加30,，这种效应在少数实验动物上并不明 [134]显。Taberner等人在以小鼠为实验对象的同样研究中发现，腹膜内注射每公斤体重80毫克的丙戊酸可以使GABA的生成率明显增加90,。 针对大鼠多个脑区GABA更新的研究证实丙戊酸引起GABA水平升高最明 [91]显的部位是黑质，这就是为什么黑质是GABA合成率最高部位之一的原因。事实上，丙戊酸引起GABA合成增加更像与激活GABA合成酶-谷氨酸脱氢酶(GAD)有关。多个独立研究证实经过丙戊酸处理过的大鼠和小鼠ex vivo标本 [2]中谷氨酸脱氢酶活性增加。有趣的是，并不是大鼠所有脑区的谷氨酸脱氢酶都 [130]被激活，说明丙戊酸这种作用具有区域特异性。丙戊酸诱导的GAD活性增加起效迅速，而且GAD激活的时间与GABA水平升高和丙戊酸抗癫痫作用持续 [130]时间相一致。丙戊酸对GAD的快速激活可能表明丙戊酸可以将无活性的主酶转换为有活性的全酶。然而，研究在高的中毒剂量下，丙戊酸可以抑制谷氨酸 [31]脱氢酶的活性，从而减少GABA的合成。 [2]体外研究也显示丙戊酸可以激活谷氨酸脱氢酶。有趣的是，与成年大鼠相 [136]比，新生大鼠谷氨酸脱氢酶似乎对丙戊酸的激活作用更加敏感。在新生大鼠的脑组织切片中，丙戊酸可以明显增加GABA分流活性，后者与谷氨酸脱氢酶 [137]活性增高有关。然而高浓度(中毒剂量)丙戊酸(7毫摩尔/升)可以明显降 [138]低谷氨酸脱氢酶活性。 应用牛脑进行的神经化学实验显示，丙戊酸在体内被迅速合成丙戊酸辅酶A [139]酯，后者是α-酮戊二酸盐脱氢酶复合物(KDHC)强效抑制剂。因为α-酮戊二酸盐脱氢酶复合物活性降低可以通过柠檬酸循环减少参与其它底物生成的量，并增加参与GABA合成的量。大量研究证实丙戊酸主要通过增加此种氨基酸的 [139]合成来升高GABA水平，更加证实了这一点。 GABA释放 如果GABA在突触间隙内释放也增加，丙戊酸诱导产生的突触前GABA水平升高就会只增加GABA神经递质传递。首次直接证实丙戊酸增加GABA释放的证据来源于丙戊酸处理过动物的大脑皮层制备切片标本研究和神经元培养研 [140,141]究中。因此，在经丙戊酸处理大鼠的皮层切片中，钾离子诱导的GABA释 [141]放增加，后者可以被GABA拮抗剂phaclofen进一步增强。同样的，临床相B [140]关浓度下的丙戊酸可以增加培养皮层神经元GABA释放增加。 符合丙戊酸对GABA合成的两阶段效应(也就是在低剂量时增加，而在高剂量时减少)，高浓度的丙戊酸可以抑制GABA的释放。丙戊酸可能不会影响神 [2])对GABA的摄取。经元突触间隙和胶质细胞(见图1然而，近期一个利用向杏仁核内注射氯化铁诱发的反复发作癫痫大鼠模型，进行的GABA转导子(GATs)相关研究显示丙戊酸可以使海马内GABA转导子GAT-1和GAT-3水平。[142] 体内实验通过应用微透析方法检测海马细胞外GABA水平，间接证实了丙 [143,144][143]戊酸可以增加GABA释放。Biggs等人报导了丙戊酸对细胞外GABA水平的双阶段效应，后者依赖于应用的丙戊酸剂量。与基础水平相比，每公斤体重100毫克的丙戊酸可以一过性将GABA水平降低50,，每公斤体重200毫克的丙戊酸对GABA水平没有影响，而每公斤体重400毫克的丙戊酸可以将细胞 [145]外GABA水平增加到基础水平的200,。Wolf等人应用推挽式管向大鼠视前区局部注射丙戊酸的方法，也发现了丙戊酸对细胞外GABA水平的这种双阶段 [143][144]效应。与Biggs等人的研究结果相似，Rowley等人通过微透析法检测随意移动大鼠海马内细胞外GABA水平，结果发现每公斤体重400毫克丙戊酸可以明显增加细胞外GABA水平。而且在这些动物实验中，丙戊酸还可以防止MES [144][89]诱导的GABA水平下降发生。Farrant和Webster等人应用推挽式技术检测大鼠黑质细胞外GABA浓度，结果发现每公斤体重200毫克的丙戊酸对GABA [146]自发释放入灌注液没有影响。然而，正像Timmermann和Westerink等人指出的那样，由于GABA存在明显的分隔效应，所以用于检测细胞外GABA水平的所有技术都不能直接证实丙戊酸对GABA释放产生影响这一结论。 不同物种(包括人类在内)脑脊液(CSF)内GABA水平升高，间接证实 [2]了应用临床相应浓度的丙戊酸可以增加GABA释放。综合考虑这些证实丙戊 [2]酸可以增加GABA更新和释放的不同研究结果后，人们否认了先前的分析理论，后者认为丙戊酸诱导的GABA水平升高只是一种继发反应,继发于丙戊酸直接突触后作用的结果，即反馈抑制GABA更新。 GABA受体 与丙戊酸对GABA合成和释放的作用，丙戊酸并不能直接与突触后膜GABA受体复合物的主要成分发生相互作用(见图1)。因此，在体外实验中，A 35丙戊酸并不能使GABA结合位点、苯二氮卓结合位点和配体[S] t-丁基双环-硫 [2]代磷酸酯(TBPS)选择性木防已苦毒宁结合位点发生改变。因此，如果假设丙戊酸通过作用木防已苦毒宁结合位点激活GABA受体，此假设要以丙戊酸低A 3[147]强度抑制[H]-α-二氢木防已苦毒宁结合位点为基础，那么随后以更适合的配 35体[S] t-丁基双环-硫代磷酸酯(TBPS)进行的实验并不支持这一假设。然而，体内实验显示丙戊酸可以减少TBPS结合位点，增加苯二氮卓结合位点，后者更 [148,149]像继发于丙戊酸引起GABA水平升高的结果。 因为在戊四唑(PTZ)实验中，苯二氮卓受体拮抗剂氟马西尼并不能降低丙戊酸抗痉挛效果，所以苯二氮卓受体结合位点改变对其功能的影响目前还不清 [150]晰。在另一方面，延长小鼠苯二氮卓预处理时间可以降低丙戊酸的抗痉挛疗 [151]效，因此证明苯二氮卓和丙戊酸之间存在交叉耐受。另外，丙戊酸的许多电 [152-156]生理和药理学效应都可由氟马西尼逆转，包括丙戊酸的抗冲突作用，表明增加苯二氮卓与GABA受体复合物的结合可能是丙戊酸药理学机制之一。A GABA除了通过GABA受体起抑制作用外，还通过荷包牡丹碱不敏感A GABA受体起作用。这些受体由GABA激活后，引起钾离子电传导增加和钙离B [157][158,159]子电流减少。GABA受体可能与失神发作有关。有趣的是两个独立研B [160,161][161]究报导长期给予大鼠丙戊酸可以增加GABA结合位点。在MotohashiB 3的研究中，丙戊酸单药处理并不能影响额叶、海马和丘脑的[H]苯氯丁氨酸结合 3位点，而长期应用丙戊酸可以增加海马内的[H]苯氯丁氨酸结合位点。给予丙戊 3酸后任何脑区GABA受体[H]蝇蕈醇的结合位点都没有发生改变。因为锂和卡马 西平也出现了同样的效果，所以Motohashi认为情绪稳定的最普遍机制是由海马的GABA受体调节的。 B 总之，大量有关丙戊酸对GABA系统影响的神经化学研究充分证实了增强GABA功能与丙戊酸多种药理作用有关，包括丙戊酸的抗痉挛作用、抗冲突和抗 [2][162]躁狂作用。另外，因为考虑到GABA在痛觉缺失中发挥的重要作用，而联想到丙戊酸可能通过增加GABA能神经递质功能，起到痛觉缺失的效果。然而，单独应用丙戊酸对GABA的影响并不能充分解释它的广泛抗癫痫活性，同时研究证实丙戊酸对神经组织(例如急性分离的神经元)的许多作用不与GABA功 [2]能增强相关。 7.3.2 对γ-羟丁酸(GHB)、谷氨酸和天门冬氨酸盐的影响 与丙戊酸对GABA能神经递质影响的大量相关研究相比，目前针对其它氨 [2]基酸递质的神经化学研究相对较少。 一些实验针对丙戊酸对GHB的作用进行了研究。研究结果显示丙戊酸可以 [163]充分抑制NADPH依赖的醛还原酶活性。醛还原酶与非特异性SSA还原酶 [164](SSAR)大致相同。而通常认为特异性SSA还原酶可以将SSA降解为GHB。[164]非特异性SSA还原酶负责将GHB分解代谢为SSA。与丙戊酸有效作用非 [164]特异性SSAR不同，特异性SSAR的功能不受丙戊酸的影响。然而，Whittle和Turner应用大鼠脑组织匀浆证实在体外，丙戊酸可以抑制GHB生成，这表明GHB的生成并不完全由特异性SSA还原酶负责，非特异性(丙戊酸,敏感的)醛还原酶也在此代谢途径中起非常重要的作用。 发现丙戊酸可以抑制GHB生成是十分振奋人心的，因为以往研究证实此氨 [166]基酸(GHB)有导致多个物种癫痫发作的作用。体内研究发现丙戊酸可以增 [167]加脑内GHB水平(注意是增加而不是降低)。这种增加具有时间和剂量依赖性，是继发于突触释放GHB减少的结果。由于GHB可以导致动物出现类失神 [166]发作型癫痫发作，所以减少GHB释放对于丙戊酸治疗失神发作起到非常重要 [164]的作用。 全身应用丙戊酸后，应用微透析方法检测出的海马或者黑质局部脑组织匀浆或者 [89,143,144][168]脑脊液中的谷氨酸水平没有明显变化。然而，Dixon和Hokin最近报导在高治疗浓度下，丙戊酸可以刺激小鼠大脑皮层切片释放谷氨酸。人们认为丙 [168][169]戊酸的这个作用可能与它的抗躁狂机制有关。Nilsson等人报导丙戊酸可以抑制培养液中新生大鼠大脑皮层星型胶质细胞中的谷氨酸和天门冬氨酸转运。 研究显示丙戊酸可以抑制大鼠和小鼠脑内兴奋性氨基酸天门冬氨酸的释放， [2]从而降低此种氨基酸的脑内水平。另外，一些研究报导脑组织内甘氨酸和牛磺 [2]酸水平增加。然而，与GABA系统不同，目前没有证据说明对这些氨基酸的影响与丙戊酸的抗癫痫作用有关。 7.3.3 对5-羟色胺和多巴胺的影响 丙戊酸诱导大鼠产生的行为异常表现出‘湿狗颤’综合症的特点，而丙戊酸诱导大鼠产生的其它症状，使人们联想到了5-羟色胺前体或者5-羟色胺受体激 [2]动剂诱导啮齿动物产生的‘5-羟色胺综合症’。事实上，微透析研究证实丙戊 [170]酸可以增加大鼠海马和纹状体细胞外5-羟色胺水平。然而，与长期治疗中丙戊酸抗癫痫疗效增加不同，湿狗晃动行为在治疗一段时间后会明显消失，因此表 [33]明丙戊酸对5-羟色胺能神经递质的作用与其抗痉挛作用并不相关。Horton等[171]人证实用p-氯苯丙氨酸预处理小鼠，不能降低丙戊酸的抗痉挛疗效，p-氯苯丙氨酸可以阻滞5-羟色胺合成并防止丙戊酸诱导的5-羟色胺代谢增加。 [170,172]微透析方法还证实丙戊酸可以反应性引起细胞外多巴胺水平增加。因 [171]此，最初认为丙戊酸并不能影响5-羟色胺和多巴胺水平，仅能阻滞它们的代谢物从中枢神经系统向外转运的观点受到了否认。 与5-羟色胺相似，多巴胺水平发生改变与丙戊酸的抗癫痫作用似乎并无关系，因为用多巴胺合成抑制剂α-甲基-p-酪氨酸预处理小鼠，并不能降低丙戊酸 [171]的抗痉挛作用。但是，丙戊酸诱导的多巴胺能神经递质功能改变与丙戊酸治 [2][172]疗精神病的作用密切相关。有趣的是Ichikawa和Meltzer近期研究显示丙戊酸可以增加额叶多巴胺释放，同时这种作用可以被5-羟色胺选择性受体拮抗剂所阻滞，表明丙戊酸对多巴胺释放的作用受到此种亚型5-羟色胺受体的调节。 7.3.4 其它生物化学效应 [173]高氨血症通常与丙戊酸的应用有关。大多数患者的这种代谢紊乱都是无症状的，但偶有患者出现脑病、精神错乱、恶心和共济失调等症状的报导。使肾产氨增加或通过抑制尿素合成减少了氮清除，或者二者兼而有之，是丙戊酸诱导 [173]血氨增加的可能原因。血氨通过弥散作用入脑，脑内氨轻度增加时，氨可能通过如下几个机制增加GABA能神经递质的抑制作用:直接与GABA受体相互A作用、对GABA受体苯二氮卓结合位点上自然配体的增效作用，以及刺激星型A [174]胶质细胞合成和释放GABA受体的神经类固醇激动剂。虽然通常认为血氨A 升高是丙戊酸的不良反应，但是因为血氨升高可以通过增强抑制性神经递质 GABA活性增加丙戊酸抗癫痫疗效，这也是一种治疗作用。 [175]鸟苷3’,5’-一磷酸(cGMP)作为一种第二信史，参与多种细胞活动。例如，研究显示实验诱导癫痫发作后小脑和大脑皮层的cGMP水平急遽升高，同时有人提出小脑cGMP水平升高可能通过调节小脑普肯野细胞活动，激发和维 [176,177]持癫痫发作。研究显示丙戊酸在抗痉挛作用起效期间，可以降低小脑cGMP [176,177]水平，而大脑皮层cGMP水平升高。与cGMP水平变化不同，丙戊酸并不能影响cAMP水平。因为包括氨基酸在内的多种神经递质都可以引起中枢神经 [175]系统cGMP水平发生改变，所以丙戊酸对cGMP的这种影响可能是继发于丙戊酸诱发多种神经递质系统改变的结果。 正如第5.2部分描述的，丙戊酸可以调节多种具有神经保护作用的蛋白质表达，这些蛋白质可能与精神病和癫痫的发生有关。 8.早期效应和延迟效应的可能机制 根据第5.1节部分的描述可知，根据癫痫发作形式和发作类型不同，丙戊酸的抗痉挛作用既可以在早期(给药后立即)也可以在晚期(也就是说一次给予丙戊酸后需要延迟一段时间才会起效，或者只有经过丙戊酸长期治疗疗效才明显)出现，这表明丙戊酸的这些抗癫痫作用，是通过不同的细胞生物学机制来实现的。 正如本文所指出的那样，丙戊酸既有细胞外作用位点(例如:离子通道)，也有细胞内作用位点(例如:GABA合成)。针对这些位点的研究将有助于我们 [178]明确丙戊酸应用后多久疗效会出现。我们首先对丙戊酸怎样通过载体介导的主动运输穿过血脑屏障(BBB)，进入脑内以及从脑内排出的过程进行了描述。 [178]过去人们曾经认为这种丙磺舒敏感型转运是由单羧酸载体介导的，但最近多个研究结果表明丙戊酸进出血脑屏障的这种双向移动不仅可以通过被动扩散调节，还可以通过载体转运介导，而且丙戊酸每一个方向的移动都由多个载体介导。[179]大脑毛细血管上皮细胞上存在的中长链脂肪酸选择性阴离子交换器有助于丙戊酸由血液摄入到脑内，大脑毛细血管上皮细胞负责了三分之二屏障扩散作用的调节，反过来，苯磺舒敏感主动运输系统参与了丙戊酸反向转运(由脑至血液) [179]的调控机制。 [180]Huai-Yun等人最近的研究表明丙戊酸是血脑屏障(BBB)上依赖腺苷三磷酸的苯磺舒敏感型转导子的一种强效抑制剂，这种转导子负责运输多种抗药蛋白家族(MRP)。这就使人们想起一种可能性:抗药蛋白家族可能是丙戊酸外流转导子。血脑屏障上存在着主动运输除了可以解释丙戊酸的生物化学特性(生理PH值下高度离子化、高血浆蛋白结合能力)之外，还可以解释丙戊酸为什么会 [31,179]如此快的进入脑内。 如果假定丙戊酸进入神经元是通过被动扩散进行的，那么在一些癫痫动物模型中，一次给药后丙戊酸快速出现抗痉挛作用的最合理解释就是细胞外作用位点发挥作用。而那些在临床应用之前和之后都观察到的延迟抗痉挛作用则可以用较 慢到达细胞内作用位点来解释。 此观点得到了神经生理学研究进一步证实。因此，在口神经节Helix pomatia切片中，细胞外应用丙戊酸可以减少戊四唑(PTZ)诱导的立即癫痫样去极化(早期效应)发生的频率，并在延迟一段时间后，减少细胞阵发性去极化的发生(延 [36]迟效应)。当丙戊酸被细胞内(E-J Speckmann，个人通信)应用时，这种延迟效应会立即被获得，此现象支持下面的结论:延迟效应是由于丙戊酸细胞外应用时，需要一段时间进入神经元内而导致的。 临床和临床前期研究都能观察到的遗留效应也可能与丙戊酸弥散入神经元 [2]或者从神经元排出的速度缓慢有关，因为虽然通过向外主动转运，细胞外高浓度的丙戊酸可以快速的从脑和脑脊液中排出，但神经元清除丙戊酸还是十分迟缓 [179]的。Shen的实验组近期以兔为实验动物应用微透析方法证实丙戊酸并不能单独通过被动扩散进入神经元，而是需要另外一系列神经细胞膜上的转导子参与。实质细胞转运系统可以将丙戊酸集中到细胞腔内，此点可以帮助我们对比理解丙 [179][179]戊酸细胞内和细胞膜作用机制。苯磺舒可以抑制细胞内成分外流，这也表明MRPs(多种抗药性蛋白)可能参与其中。 9结论 随着丙戊酸临床应用的推广，未来针对它作用机制的研究必将不断深入。丙戊酸的独特结构赋予了它复杂的作用机制，也决定了它的多种用途。没有一种单纯的作用机制可以完全解释丙戊酸对神经组织的多种效应及其治疗癫痫和其它脑部疾病时表现出来的多种生物活性。 考虑到导致不同类型癫痫发作的分子和细胞学机制不同，将癫痫发作的多种神经化学和神经生物学机制与简单药物分子作用相结合，可能会对丙戊酸广泛的抗癫痫活性作出解释。而且，丙戊酸通过作用于不同区域靶器官，在多个途径中起到抗癫痫作用，因为这些靶器官与癫痫异常放电的发生和播散有关。事实上，丙戊酸的作用并不限于抗痉挛方面，它还有很多其它药效学和药物治疗学上的作用，包括对躁狂症的治疗，这些都与丙戊酸对神经元功能产生多种影响相关。[1,2,22,181] 由于丙戊酸存在着多种不同药效学作用，我们很难确定哪种特定的神经化学或神经生理学作用与它的抗痉挛活性相关。目前多个研究证实丙戊酸可以促进 GABA更新，因此增加了特定脑区GABA能抑制性神经递质的功能，而这些脑区参与了控制癫痫异常放电以及异常放电播散。而且，丙戊酸对NMDA受体介导的兴奋性神经递质的作用，也与它的抗癫痫疗效有关。通过多种机制改变抑制和兴奋之间的平衡显然是丙戊酸的优势，这同时也可能是它药效广泛，对于多种神经疾病都有治疗作用的基础。 因为与临床治疗浓度相应的丙戊酸，在众多传统组织切片上产生的电压依从性钠电流阻滞效应和持续重复激活(SRF)的确切作用目前尚不清晰，所以丙戊 [96]酸常见效应与培养神经元持续重复激活(SRF)之间的关系目前还有待争论。 尽管增强抑制性神经递质GABA活性和降低兴奋性神经递质谷氨酸/NMDA活性可以解释为什么丙戊酸会对部分性和全面运动性癫痫发作有治疗作用，但并不能解释它对那些无痉挛癫痫发作例如失神发作中的治疗作用。从这个角度出发，研究报导的丙戊酸降低GHB释放可能会对此(丙戊酸治疗失神发作)作出解释。而且，丙戊酸调节神经保护蛋白[45]表达的能力对于其治疗癫痫，也起到了非常重要的作用。 然而，由于个体癫痫发作类型和癫痫综合症的神经生物学机制目前并不完全清晰，人们将抗癫痫药物例如丙戊酸的多种机制归因于临床效应的个体化。而且，有关丙戊酸多种作用机制概念的可操作性还有待于在动物实验中，在排除一种或几种已知机制的作用下明确哪些药效学作用被减弱或是阻滞而得到证实。在此方面已经有一些很好的研究明确证实了GABA相关机制在丙戊酸的几个药效学作用中发挥着功能。 尽管有大量关于丙戊酸作用机制方面的讨论，人们还是没有得到一个可以被普遍接受的确切答案，相反却有大量各层次上的问题遗留。从这个角度出发，我们必须认识到，其它抗癫痫药物的确切作用机制也并不十分清晰。随着分子神经生物学和神经科学发展，进一步研究无疑将使我们对丙戊酸作用机制的了解更为深入。