喹硫平对匹罗卡品致痫大鼠认知功能的影响

丁晨哲，李晶晶，刘带林，白雅林，齐高洋，王军成，兰彦平

癫痫是一种复杂的脑部顽固性慢性疾病，严重危害着人类健康[1]。认知功能损害是颞叶癫痫常见伴发症状，影响因素众多，发生机制尚未明了[2]。有研究发现，喹硫平能够调节大鼠海马组织中源性营养因子的表达及神经元的突触可塑性，进而改善学习和记忆功能[3]。喹硫平是否也影响癫痫大鼠的学习、记忆等认知功能，目前未见明确报道。本研究通过对匹罗卡品所致癫痫模型大鼠的行为学进行监测，观察喹硫平对癫痫大鼠认知功能的影响，探讨其在癫痫所致认知功能损害中的作用。

1 资料与方法

1.1 动物与分组:选择2021年8月至12月在宁夏医科大学颅脑疾病重点实验室出生6～8周的健康SD雄性大鼠60只为研究对象，体重220～250 g，均由宁夏医科大学实验动物中心提供[合格证号:SCXK(宁)2500-001]。应用匹罗卡品诱发癫痫点燃模型，将其随机分为正常对照组与癫痫组，癫痫组再进一步分为癫痫生理盐水组和癫痫喹硫平组，每组各20只大鼠。大鼠分笼饲养，光线保持适中，能够自由饮食。各组大鼠的大小、体重相对比，差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 仪器及试剂：Intellicage全自动行为学监测系统(New Behavior，TSE，德国)，喹硫平(规格0.1g)购于阿斯利康制药公司，匹罗卡品(规格10 mg)、无水氯化锂、莨菪碱均购于南京凯基生物公司。

1.3 模型制备:所有实验药品准备完善后开始造模，全部采用腹腔注射，先注射无水氯化锂溶液(127 mg/kg)，18 h后注射莨菪碱(1 mg/kg)；30 min后注射匹罗卡品(30 mg/kg)，诱发大鼠癫痫持续状态。若30 min后无Ⅲ级及以上发作，则以10 mg/kg追加匹罗卡品(追加间隔不少于30 min)，总量不超过60 mg/kg。以Racine评分表为参考标准[4]，Ⅲ级及以上表示癫痫模型成功。正常对照组：大鼠不做任何处理；生理盐水组：造模成功后，生理盐水5 mL/(kg·d)腹腔注射；喹硫平组：造模成功后，喹硫平40 mg/(kg·d)溶于5 mL生理盐水中腹腔注射。以上各组实验大鼠连续每日给药，均于每次给药1 h后放入Intellicage全自动检测系统进行行为学监测。

1.4 行为学实验:实验在Intellicage全自动行为学监测系统下进行，通过设定不同实验程序，自动监测大鼠自发探索、空间辨别和一系列逆转学习等能力。系统由4个智能学习角落构成，每个角落分别有2个通道门和饮水瓶，大鼠须用鼻戳触发压力感应芯片来饮水。系统电脑可自动记录开门及饮水次数，并通过收发机示踪大鼠行动轨迹。

1.4.1 自由探索：将所有实验大鼠放入系统中，打开4个饮水角落，让大鼠可通过触发感应芯片自由饮水，适应环境1周，以此评估大鼠空间探索能力，并排除活动轨迹异常的大鼠。

1.4.2 鼻触学习：实验正式开始，共3 d，每次测试前12 h禁水，大鼠须通过鼻触学习、触发压力感受器，待饮水通道打开方能饮水。此阶段在每次药物干预1 h后进行，监测实验开始后3 h内各组大鼠的饮水次数，来评估大鼠学习和记忆能力。记录大鼠在这阶段访问次数最少的角落，来指导下一行为模块的设计。

1.4.3 空间探索测试一：共4 d，将上一阶段中大鼠进入次数最少的角落打开，通过触发压力感应芯片来饮水，其余三个角落的饮水通道关闭，但大鼠仍可自由访问所有角落。前3 d为适应熟悉阶段，不作记录，第4 d时关闭所有角落的饮水通道，监测并记录实验开始后3 h内各组大鼠访问先前开放角落的次数，以此评估实验大鼠的空间探索能力。

1.4.4 行为熄灭：共3 d，不作任何记录。将所有角落和饮水通道均开放，大鼠继续自由探索，这一阶段用来熄灭大鼠之前储存的记忆，为下一模块做好准备。

1.4.5 空间探索测试二：共8 d，将4个角落中任意一个角落的饮水通道打开，其余三个饮水通道关闭，大鼠仍可自由访问所有角落，仅当被访问的那个角落饮水通道开放时才可饮水。2 d为一个周期，按顺时针方向依次切换到下一个角落时打开饮水通道，其余通道继续关闭。监测并记录实验开始后3 h内各组大鼠的饮水次数，以此评估实验大鼠的空间探索及记忆获取能力。

2 结果

2.1 鼻触学习：各组实验大鼠对比发现，2个癫痫组大鼠在给药3 h内的饮水次数明显少于正常对照组(P<0.05)；而癫痫喹硫平组大鼠的饮水次数多于癫痫生理盐水组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 各组癫痫大鼠成模第1～3 d给予喹硫平后3 h内饮水次数比较(次，

2.2 空间探索测试一：第4 d给药后3 h内，正常对照组访问角落(4.8±0.4)次，癫痫生理盐水组访问(2.3±0.2)次，癫痫喹硫平组访问(3.5±0.3)次，2个癫痫组大鼠在给药3 h内访问先前开放角落的次数均少于正常对照组(P<0.05)；2个癫痫组间比较，喹硫平组大鼠访问先前开放角落的次数多于生理盐水组，差异有统计学意义(P<0.05)。

2.3 空间探索测试二：连续统计8 d，2个癫痫组大鼠在给药3 h内的饮水次数均明显少于正常对照组(P<0.05)；癫痫喹硫平组大鼠饮水次数多于癫痫生理盐水组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 各组癫痫大鼠连续8 d给予喹硫平后3 h内饮水次数比较(次，

3 讨论

癫痫是一种复杂的精神类疾病，发作时常以突发性、反复性、短暂性为主要特征，常伴有不同程度的功能障碍。它可以影响任何群体，不分年龄和种族，总体患病率为5‰～10‰[5]，目前已成为中国仅次于头痛的第二大常见病。颞叶癫痫作为癫痫发作类型中最常见的一种，其发生主要与大脑边缘系统中的海马、海马旁回及杏仁核改变有关[6]，临床上常以感觉、情绪、精神运动以及认知改变等特殊症状为表现[7]。其中，关于颞叶癫痫所引起的认知功能障碍一直是癫痫研究领域的重点问题。

认知功能是大脑的一项高级神经生理活动，其中最主要的是学习和记忆。学习和记忆则需要神经系统经过一个多阶段且复杂的动态过程才能形成。在神经系统中存在着大量的神经细胞，神经细胞之间的联系是通过一种特异性通讯结构，被称之为“突触可塑性”，它可以在神经细胞持续活动的影响下发生结构和功能变化[8]；通过改变神经元的内在特性和神经元间的突触连接能力来适应环境，完成学习、记忆、认知等功能，这种结构和功能变化对于神经系统的发育以及学习记忆的形成都起着至关重要的作用[9]。

喹硫平，作为临床上一种容易获得的新型抗精神病药物，已经广泛用于精神分裂症、双相情感障碍和精神病性抑郁症的治疗[10]。同时，喹硫平也被用于其他疾病的治疗。有研究发现，喹硫平在颅脑创伤中有神经保护和抗炎作用，能够保持内皮细胞紧密连接的完整性，显著降低血脑屏障的高通透性，其疗效和安全性优于典型的抗精神病药物[11]。同样，喹硫平也被证实在抗癫痫发作的风险方面是相当安全的，可普遍推荐用于癫痫患者的治疗[12]。新近研究报道，喹硫平对动物大脑具有抗氧化作用，能够减少海马组织中氧化应激反应[13]，上调海马组织中源性营养因子的表达及神经元的突触可塑性，减轻神经元的损伤和坏死，改善大鼠学习和记忆功能[3]。学习、记忆和空间探索能力的获取主要依赖于大脑对神经元活性的调控和对结构的持久改变[14]。我们在匹罗卡品诱发的癫痫大鼠行为学实验中观察到，癫痫组大鼠学习和记忆等认知能力明显低于正常对照组，而癫痫喹硫平组大鼠的认知功能较癫痫生理盐水组大鼠明显改善，但仍低于正常对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。以上研究结果证实，癫痫可损害大鼠的学习、记忆等认知功能，而喹硫平能够改善癫痫大鼠的认知损害功能，这与JIANG[15]等提出的喹硫平可减轻认知功能障碍和降低癫痫的易感性相符，特别是在颞叶癫痫中的海马组织[5]。因此，通过本次实验及文献分析可以得出，喹硫平通过减少海马组织中氧化应激反应，降低了炎性介质的释放，上调海马组织中源性营养因子的表达及神经元的突触可塑性，进而保护神经元的损伤和坏死，改善认知功能。

综上所述，匹罗卡品致痫大鼠的记忆获取和空间学习能力明显受损，而喹硫平能够上调海马组织中源性营养因子的表达及神经元的突触可塑性，从而改善匹罗卡品致痫大鼠的认知功能。