研究背景癫癎是神经系统严重疾患,其发生机制不明。癫癎病理变化主要表现为神经元脱失,胶质细胞增生和苔藓纤维出芽。基于上述病理变化提出了众多假说,与本研究关系最为密切的是苔藓纤维出芽形成兴奋性环路机制学说。该学说认为当癎性损害导致门区神经元死亡后,苔藓纤维出芽侧枝回返性支配颗粒细胞,形成兴奋性环路,导致颗粒细胞出现高度兴奋性。海马苔藓纤维异常出芽及突触结构和功能变化是颞叶癫癎形成的主要病理基础,也是癫癎反复发作的原因。Ndrg2是近年发现并被多方研究的新基因,参与肿瘤发生、组织细胞分化、缺氧和应激反应等多种生理病理机制,并在中枢神经系统疾病中扮演重要的角色。文献报道经转染Ndrg2的嗜铬细胞瘤PC12细胞出现了神经出芽和过度生长,提示Ndrg2可刺激神经纤维生长。这一现象与癫癎时苔藓纤维出芽的表现十分相似,提示Ndrg2可能在癫癎时表达上调并刺激苔藓纤维出芽。此外,癫癎发作本身是一种应激原,也涉及缺氧机制。故而提出Ndrg2在癫癎大鼠模型海马组织mRNA和蛋白水平上调这一假说。为验证这一假说,探索癫癎发生机理并拓展对Ndrg2功能的认识,设计本实验。同时,对于癫癎发生时大鼠海马的神经元与星形胶质细胞的病理变化、发生时序及机制一并予以探讨。为实现以上目标,必须首先建立稳定可靠的癫癎动物模型,所以对锂-匹罗卡品癫癎大鼠模型的造模方法及规律也作了一定的研究。实验方法1.选用56只健康SD大鼠,氯化锂3mEq/kg腹腔注射预处理;18~20h后首剂注射匹罗卡品30mg/kg,此后每隔30min注射10mg/kg追加剂量,极量为60mg/kg,直至出现癫癎持续状态(SE),1h后地西泮止痉;此后给予补液及灌胃护理。2.于SE后预定时间点(4h、24h、7d及6w)杀鼠取材,用半定量RT-PCR和免疫荧光双标染色检测大鼠海马Ndrg2的mRNA和蛋白水平。3.用经组织制备处理的海马切片行Nissl、免疫组化和HE染色,观察致癎后各期海马神经元及星形胶质细胞的病理变化。实验结果1.大鼠的点燃率为91.7%,病死率为22.7%,造模总成功率达70.8%,雌雄大鼠点燃率相近,雄鼠病死率低于雌鼠(P<0.05)。2.Ndrg2 mRNA水平在SE后超急性期一过性增高(P<0.05),而Ndrg2蛋白在缄默期和慢性期时显著增加(P<0.05)。3.SE后超急性期(4h) CA3区神经元嗜酸性变性,胞浆深染;急性期(24h)嗜酸性变性最显著,神经元固缩,核仁消失,突起断裂,星形胶质细胞水肿;缄默期(7d) CA3、CA1区及门区神经元大量坏死、脱失,胶质增生肥大,海马构筑紊乱;慢性期(6w) CA3、CA1区出现胶质瘢痕,遗有形态正常的神经元,且颗粒细胞层增厚。结论1.改良造模方法简易有效,病死率低,雄鼠更适于造模。2.Ndrg2的mRNA和蛋白水平在大鼠致癎后表达增高,但其增高的时间并不一致。SE后超急性期Ndrg2 mRNA水平的一过性增高可能是由糖皮质激素介导的应激反应的结果。Ndrg2蛋白的延迟、长时程的表达增高可能是SE所诱导的海马星形胶质增生的结果。Ndrg2蛋白集中分布于星形胶质细胞的核周区,提示Ndrg2可能参与应激及癫癎发生。3.癫癎时神经元先于星形胶质细胞发生病理改变,二者均参与癫癎发生。