癫模型研究概况
2010-04-14郭炜李优伟常春然
郭炜,李优伟,常春然
北京市垂杨柳医院放射科,北京 100022
郭炜#,李优伟,常春然
北京市垂杨柳医院放射科,北京 100022
癫;动物模型;应用;制备
#【通讯作者】郭炜,Tel:86-013681373183,E-mail:guow ei1205@126.com。
1 急性简单部分性癫模型
这类模型是一组急性皮质损伤所致的惊厥放电。临床上颅内脓肿、肿瘤、血肿等可引发惊厥,然后发展为慢性隐匿性反复性发作。而动物模型只出现单次惊厥,不发展为慢性惊厥。制备这类模型的方法较多,如给予大脑皮质表面致惊剂青霉素、荷包牡丹碱,直接急性电刺激皮质组织,减少或消除抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA),化学致惊剂诱发新皮质脑片放电等。其中应用最广泛的是以青霉素涂于动物大脑皮质表面的方法。此模型适合研究惊厥活动的播散和癫产生的神经元基础等问题。研究表明低剂量的青霉素置于培养中的神经元、麻醉动物的大脑皮质或海马脑片中可选择性阻断GABA介导的抑制性突触后电位(IPSPs),而高剂量的作用则缺乏特异性[1,2]。近年来被广泛使用的毛果芸香碱致大鼠模型,具有制作简便、性发作潜伏期短、致率高等特点,其所产生的慢性癫模型具有与人类颞叶癫相似的行为、脑电与神经病理改变,是研究急性癫的理想模型。最近,Sanjiay等[3]等对雄性的 SD大鼠注射毛果芸香碱(380 mg/kg)诱发癫发作,在海马的内嗅皮质也记录到自发的性发作波。Peng等[4]对由毛果芸香碱诱导的大鼠癫模型的研究发现,海马齿状回GABAA受体δ亚单位表达的增强可引起神经元兴奋性的提高及GABAA受体表达的减少。而 Yogendrasinh等[5]发现齿状回GABAA受体α1亚单位表达水平的增加可以抑制癫发作的频率。Wei等[6]研究发现齿状回蓝状细胞的减少可以有效促发异常环路的形成。Sun等[7]用电刺激的方法,将一组双极电极植入大鼠的海马,给予一定的电流量(400m s)和刺激频率(50H z),经过4～6周的刺激,在动物的边缘叶可以检测到自发的性放电。癫患者的齿状回颗粒细胞中突触神经类固醇受体减少,δ亚单位受体表达增加,两者共同调节突触传递功能,两者调节的失常,必然导致神经元传导功能的紊乱,进而诱发癫。
急性模型的缺点是:①每种药物有各自选择的特异性,此特性与癫产生的关系甚少,如青霉素酶可拮抗青霉素所致的癫,但不能拮抗其它类型的癫产生;②急性模型的建立是依靠强烈的刺激,病灶中许多细胞参与癫活动,其参与程度大大超过人类病灶的实际神经元数量;③急性模型仅持续数分钟到数小时,而不导致反复性惊厥,并且模型无临床患者组织常见的神经元、树突、胶质细胞和局部神经环路形态学的病理改变,代表性不足;④建立此模型时,动物需要麻醉,而麻醉可能对实验造成一定的影响。
2 慢性简单部分性癫模型
此类模型的建立方法包括:在猫或猴的脑皮质注入二价金属离子(氢氧化镁、钴、锌、钨等)、冷冻损伤、注射神经节苷脂抗体、静脉给予致惊剂等,其中最有效的和实际的癫模型是在脑内注入二价金属离子产生“自发性”放电状态的简单部分性惊厥。此类癫模型的发作行为、发作间和发作后脑电图、病理改变及抗药物效果均近似人类简单部分性癫,如:镁离子损伤可诱发对侧的面部或肢体末端抽搐,偶尔也发展成为全身性强直-阵挛性惊厥,发作期与间歇期的脑电图特征与临床患者类似,神经病理显示胶质细胞增生、神经树突扭曲[8]。该模型的优点是适于研究从脑病理损伤,癫产生,直至发展全过程中的机制。
3 复杂部分性癫模型
4 全身性强直-阵挛性惊厥模型
这类模型包括遗传性全身性惊厥动物模型、最大电休克模型、化学药物致惊模型。目前应用较多的是遗传性动物,但迄今尚未发现与人类的全身强直-阵挛性癫近似的动物模型。从各种遗传突变种系中所选动物,其诱发癫发作所用的刺激,以及它们伴有的非惊厥性异常均与人类不同。理想的对25次/秒间歇闪光刺激敏感的狒狒癫模型,因价格昂贵难于管理而不实用。目前多用遗传性癫易感小鼠及大鼠模型,并已有专门的实验室进行同种近亲繁殖的种系(如美国 Jackson实验室)。Noebels等[18,19]近年已证实在1种伴自发惊厥及5种对感官刺激惊厥易感的小鼠系中,每种均由单基因位点突变引起,如听源性惊厥(12～16 Hz铃声诱发)易感的 DBA/2J(audiogenicseizures,AGS)、Totterer小鼠系等。DBA/2J的易感性在出生后2～4周最高,按发作行为不同评分,脑电图因奔跑跳跃不易记录,近年通过广泛神经生化研究发现可能缺少钙依赖的ATP酶。Totterer(tg/tg)小鼠表现出癫及脑电图异常并同时有遗传性共济失调,已证实其海马及蓝斑等区NA的浓度及神经末梢数量增多。在大鼠中,遗传性癫 易感大鼠(geneti-cally epilepsy-prone rat,GEPR)对听源性刺激、高温、电、化学及点燃等刺激诱发的癫均易感,较小鼠更适宜于电生理研究。现今国际常用的GEPR是从SD大鼠中分离出的,分为高度易感的GEPR-9及中度易感的GEPR-3,均以出生后2～4周易感性最高。遗传性动物模型较人工致癫更符合自然性,并有助于探讨惊厥活动的产生及传播通路及各脑区神经递质、调质的变化情况。
5 全身失神性癫模型
6 体外培养的脑组织、脑片或细胞癫模型
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R741;R742.1
A
1001-117X(2010)03-0213-04
10.3870/sjsscj.2010.03.011
2009-09-30
