难治性癫痫动物模型研究进展
【摘要】癫痫动物模型种类繁多，有电刺激点燃模型，化学点燃模型和遗传癫痫模型等多种癫痫模型，大部分可以制备为难治性癫痫模型，对难治性癫痫的研究和治疗药物筛选提供了有力工具；现对不同癫痫模型的制作方法、症状表现和发病机制等方面进行综述。
【关键词】难治性癫痫；动物模型；进展
癫痫（epilepsy）是最常见的神经系统疾病之一，其中70%～80%患者经系统应用抗癫痫药治疗可获得长期缓解，其余20%～30%患者的发作不能得到有效控制，成为难治性癫痫（refractory epilepsy）[1]。因难治性癫痫长期反复发作，不仅使患者遭受到躯体痛苦，而且在一定程度上可导致患者心理障碍及引起一系列社会问题[2]，因此成为目前癫痫研究的难点和重点。动物模型可筛选出难治性癫痫和药物有效癫痫，克服人体研究的缺陷，可用于难治性癫痫发生机制的研究，进而寻找到更加有效的治疗方法[3]。目前主要通过建立难治性癫痫动物模型探讨其发病机理、耐药机制以及筛选鉴定新的抗癫痫药。难治性癫痫动物模型建立的国际标准：①一线的抗癫痫药物不能控制其癫痫发作；②模型发作时有脑部异常放电，可从电生理角度评价药物疗效；③发作类型应与临床类型相似，即复杂部分性发作继发全身性发作；④能够长期存活,可进行抗癫痫药物的长期研究。现对不同癫痫模型的制作方法、症状表现和发病机制等方面进行综述。
1 遗传性癫痫动物模型
遗传性癫痫动物痫性发作很接近于人类癫痫行为、电生理和生化改变。有的动物本身具有先天癫痫易感性，有的是通过基因打靶制成的转基因癫痫模型或是通过理化和放射线制成皮层发育畸形模型使其对癫痫易感。遗传模型包括光敏感狒狒、光敏感家禽、遗传癫痫易感大鼠(genetically epilepsy prone ra,t GEPR)和DBA/2鼠、蒙古沙土鼠(meriones unguiculatus)、蹒跚小鼠(tg/tg strain)和癫痫狗。在光的刺激下，光敏感狒狒会出现面部、颈项、四肢肌肉的反射性阵挛继之以全身强直阵挛大发作。但这种痫性发作能被临床常用的抗癫痫药物如镇静安眠剂及苯二氮卓类药物所阻断。家禽(雏鸡)的发作易感性是由于纯合子常染色体隐性遗传特点引起,其自发性发作在胚胎期及此后一生中持续发作。14次/s的闪光刺激可以引起癫痫发作，主要有头颈部肌肉痉挛、腿部肌张力消失，最后是振翅拍打和阵挛性腿抽动；发作期间的EEG表现为高频低幅放电，强声刺激会引起光敏感家禽疯狂奔跑。遗传性癫痫易感大鼠又分为GEPR-3和GEPR-9两系，它们有不同的癫痫易患体质。相同的刺激GEPR-3亚群表现为单一的奔跑继之出现全身阵挛；而GEPR-9亚群却诱导出严重的强直阵挛发作。与人类癫痫发作相似的是，GEPR-9亚群在多次发作之后其强直期和阵挛期的会逐渐加强。有研究表明脑干和下丘脑与这种癫痫的发作产生有密切关系，提示人们应该把皮层下结构作为研究癫痫机制和治疗癫痫的一个靶点[4]，GEPR-3和GEPR-9大鼠对部分抗癫痫药物有效。
基因敲除和转基因癫痫模型是利用基因打靶可以建立人类遗传性癫痫的动物模型，即在培养的胚胎干细胞进行打靶可以诱导突变使突变的靶基因在动物身
上得以遗传。理论上凡是在癫痫发作中神经元兴奋性增强、抑制性减弱的物质和结构其基因均可作为研究的候选靶点。基因敲除和转基因癫痫模型具有能研究癫痫相关基因相互作用的优势，这是其他种类模型所不具备的；但每种基因的表达和其所处的基因背景是相关的，很多文献也指出敲除或植入的基因在不同的载体基因背景下有不同的表型[5]。
2 点燃模型
目前，应用最广泛的癫痫模型为点燃模型，其发病机制被认为与人类癫痫的发病机制相似。根据刺激方法,点燃模型主要有电点燃和化学点燃。点燃不仅可进行性提高发作敏感性，还可以引起脑功能改变,是现在公认的难治性癫痫的理想模型。根据点燃的刺激方法可将其分为电点燃和化学点燃。根据点燃的速度可分为慢性点燃和快速点燃。其中经杏仁核慢性电点燃和海人酸化学点燃模型是目前研究难治性癫痫较理想的动物模型。
2. 1 电点燃模型
电点燃是以同等强度的阈下刺激，在一定的时间间隔下重复刺激动物边缘脑区的某一部位，使癫痫活性强度逐渐增加，最终出现全面性癫痫发作。电刺激脑许多部位可以引起点燃,杏仁核、苍白球、梨状皮质、嗅区、前新皮质、鼻内侧皮质、嗅球、隔区、视前区、尾壳核和海马等部位进行电刺激都可以引起点燃，但杏仁核是最容易引起点燃的结构[6]，由于对电刺激最敏感,目前用于难治性癫痫研究的主要有杏仁核点燃模型。
杏仁核电点燃模型制作时，首先将大鼠麻醉固定在脑立体定位仪上，确定大鼠杏仁核位置，然后用注射针头穿透骨面，插入直径为0.25 mm的绝缘双极电极，尖端分开约0.25 mm，将电极用牙托粉及502胶水固定在颅骨表面，缝合头皮。术后10 d开始点燃实验[7]。采用电子刺激器输出周期1 s，波宽1 ms，频率50 Hz 的恒流电脉冲，生物机能实验记录仪记录大鼠电活动，刺激强度由20 μA开始，每次增加20%，刺激间隔1 min，直至出现3 s或3 s以上的皮层电流即脑电图上出现棘尖或棘慢波，此时电流强度即为后放电阈值（ADT）。ADT确定5 min后给大鼠阈上刺激，双相方波，刺激参数：强度400 μA，波宽1 ms，频率60 Hz，持续时间1 s，刺激间隔时间7 min，直至出现Racine Ⅳ～Ⅴ级行为，即点燃，之后每天如此。点燃动物连续出现10次大发作后24 h测定点燃后ADT。对照大鼠ADT确定后24 h，实验大鼠局部或全身给予抗癫痫药，于最后一次用药后测定ADT，此为用药后ADT值。当与对照ADT比较，给药后ADT增加20%为药物有效癫痫；与对照ADT比较，给药后ADT不增加或增加<20%为难治性癫痫。杏仁核电点燃模型的发作类型为复杂局灶发作继发全面发作，已广泛用于难治性癫痫发生机制的研究及治疗方案的筛选[8]。
2. 2 化学点燃模型
化学点燃是反复给予低于抽搐剂量的药物诱发逐渐加重的癫痫发作，用在脑内或全身性注射进行点燃的有海人酸(kainic acid,KA)、青霉素、戊四氮、美解眠、
