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目的:癫痫是以脑神经元过度放电导致反复、发作性和短暂性的中枢神经系统功能失常为特征的慢性脑部疾病,其发病机制不清。癫痫可致脑损伤,细胞凋亡或称程序化细胞死亡启动一系列复杂的蛋白酶级联反应,是癫痫致脑损伤的一条重要途径。长时间癫痫发作后可出现脑内选择性的神经元凋亡坏死和海马硬化。通过腹腔注射戊四氮(pentylenetetrazole,PTZ)建立癫痫持续状态大鼠模型来观察癫痫大鼠海马的组织学改变,并运用反转录多聚酶链反应(RT-PCR)、Western Blot以及免疫组织化学等方法观察其海马凋亡诱导因子(apoptosis-inducing factor, AIF)的表达变化,探讨癫痫发作后AIF介导的凋亡相关途径,将有助于从分子水平上更有效的寻求癫痫的治疗靶点,为减轻癫痫致脑损伤提供新途径。方法:选取清洁级雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠100只,实验起始质量(200±20)g, 12 h光亮/黑暗条件、22℃～25℃环境温度,分笼喂养。实验动物随机分为癫痫持续状态组(status epilepticus,SE组)和对照组(normal control group,NC组)两个大组,每组又分为6,12,24,48小时四个亚组,每组动物20只。SE各组大鼠应用生理盐水溶解的1%戊四氮溶液,首先按40 mg/kg腹腔注射,10min后20mg/kg注射,然后每10min注射10mg/kg,依据Racine分级标准将大鼠行为分为6级。0级:无任何反应;Ⅰ级:胡须动、面肌抽动;Ⅱ级:点头、咀嚼或湿狗样抖动(wet dog shakes, WDS);Ⅲ级:一侧前肢抬起、阵挛;Ⅳ级:站立伴有双侧前肢阵挛;Ⅴ级:跌倒、全身强直阵挛性发作。完全点燃的标准是获得连续3次Ⅳ级或以上的运动惊厥,且重复的SE发作达30min以上。对照组注射同等容量的生理盐水。然后观察大鼠行为学改变,各组大鼠均取4只分别选取6,12,24,48h四个时间点观察其组织学变化,并运用反转录多聚酶链反应(RT-PCR)和Western Blot方法分别测定大鼠海马AIF mRNA和海马胞核AIF蛋白的水平变化,用免疫组织化学方法观察AIF在海马CA1区的表达情况。结果:1动物模型制备SE组大鼠共80只,16只应用40mg/kg、48只60 mg/kg、11只70 mg/kg、5只80mg/kg PTZ即开始出现惊厥,主要表现为节律性缩头、肌阵挛。随着PTZ每10min注射一次,很快出现四肢抽搐,进入全面性强直发作阶段的大鼠失去姿势控制,前、后肢伸肌强烈收缩,并伴有呼吸抑制,口周发绀,眼球充血,持续数分钟不等。强直阶段过后出现全面性强直-阵挛发作。80%动物达到RacineⅣ～Ⅴ级的点燃标准,大鼠SE持续时间在30 min以上。27只大鼠因持续强直发作而死亡,死亡率为33.8%。NC组动物均无行为学改变。2大鼠海马组织学改变对照组大鼠海马CA1区锥体神经元排列整齐紧密,胞浆透明,细胞核呈圆形或椭圆形,染色质分布均匀,核仁清晰,形态接近正常; SE后神经元数目减少,排列散乱、胞体皱缩、胞浆红染及胞核固缩,以SE后24h最明显,6h和48h脑损伤较轻。3大鼠海马AIF mRNA的表达SE后6h AIF mRNA表达开始增高(P<0.05与对照组相比),24h达高峰( P<0.01 ),48h表达略有下降,但仍高于对照组水平( P<0.05 )。4大鼠海马细胞核中AIF的表达变化正常对照组细胞核中少量AIF表达,在SE组,胞核中AIF蛋白表达水平在SE后12h开始升高(P<0.05与对照组相比),24h达高峰( P<0.05 ),48h略有下降。5 AIF在海马CA1区的表达情况对照组可见AIF大多在海马神经元胞浆中呈现散在着色,SE后12h AIF在海马神经细胞核着色开始增多,阳性细胞率(P<0.05与对照组比较),并随时间的延长AIF阳性细胞率升高在SE后24h达高峰,且可见细胞数目减少,排列散乱。SE后48h略有下降但仍高于对照组(P<0.05)。结论: 1腹腔注射戊四氮可成功诱导大鼠癫痫持续状态模型,是模拟全身强直—阵挛性癫痫发作的一种理想模型。2 SE后6h AIFmRNA表达开始增高,24h达高峰,48h略有下降。所有神经元都有AIF表达,自12h开始核转位,24h达高峰,48h略有下降,表明持续癫痫发作不仅在转录水平诱发AIF表达升高而且还引起AIF的核转位。AIF介导的凋亡相关途径可能参与了PTZ致癫痫持续状态的凋亡过程。