背景和目的:癫痫是神经系统常见病之一,WHO(世界卫生组织)2001年估计全世界癫痫的患病率为8‰。癫痫发作严重影响了患者的生活质量,增加了医疗保健的经济负担。癫痫的发病机制非常复杂,目前较一致的观点是中枢神经系统兴奋与抑制的失平衡。以往简单地认为癫痫的发生是中枢内γ-氨基丁酸能抑制作用减弱或缺乏的结果。然而目前研究发现在癫痫发病过程中以GABA为代表的抑制机制存在增强效应。从宏观角度,受“泄洪”现象的启示,我们推测痫性发作过程可能存在“抑制屏障突破机制”。GABA是哺乳动物中枢神经系统最主要的抑制性神经递质;GABA_AR是GABA发挥抑制功能最为重要的促离子型受体之一,α1亚单位为GABA_AR上苯二氮卓(BZ)、巴比妥盐(BB)和GABA结合位点,因此α1亚单位对GABA通过GABA_AR所引起的抑制功能起着非常重要的作用。本研究通过观察GABA_ARα1亚单位在青霉素诱导急性癫痫大鼠海马各时程和各区域表达的变化特征,初步探讨“抑制屏障突破”假说及其分子机制。材料与方法:将36只SD大鼠随机分为六组,每组6只。各组处理如下:(1)正常组:即不用青霉素致痫,也不注射生理盐水,麻醉后直接灌注处死;(2)生理盐水对照组(NS对照组):即不用青霉素致痫,仅在以下各组致痫灶相同位点注入等量生理盐水;(3)惊厥前期组:青霉素右侧海马微量注射致痫,脑电图同步跟踪记录,当脑电图上显示有痫性放电,但行为学无痫性发作时,此时视大鼠进入惊厥前期,立即灌注处死;(4)惊厥期2小时组:青霉素右侧海马微量注射致痫,当出现行为学痫性发作症状并且Racine分级在2级及其以上时,此时视致痫鼠进入惊厥期。在惊厥期2小时,立即灌注处死;(5)惊厥期6小时组:青霉素右侧海马微量注射致痫,当出现行为学痫性发作症状并且Racine分级在2级及其以上时,此时视致痫鼠进入惊厥期。在惊厥期6小时,立即灌注处死;(6)惊厥后期组:青霉素右侧海马微量注射致痫,出现行为学痫性发作症状并且Racine分级2级及其以上。当痫性发作终止时,视大鼠进入惊厥后期。预实验发现致痫后24小时癫痫发作基本都停止了,故取致痫后24小时点为惊厥后期观察点,此时灌注处死;分别在惊厥期0小时、1小时、2小时、6小时以及惊厥后期(致痫后24小时)对各组大鼠痫性发作进行行为学Racine分级评估,同时记录每5分钟Racine 2级以上痫性发作的发作次数,算出每分钟的发作次数即发作频率,进行统计学分析。用单导联记录方式跟踪记录各组大鼠在惊厥前期、惊厥期2小时、惊厥期6小时以及惊厥后期的脑电图变化。在相应时间点将实验大鼠灌注处死,断头取脑,做连续冠状石蜡切片,用免疫组化检测各组大鼠海马各区域(CA3、CA1、齿状回)GABA_ARα1亚单位的表达水平,所得相对灰度值(|阳性细胞灰度值—背景组织灰度值|,RGV)进行单因素的方差分析。结果:1.青霉素海马局部注射成功诱导了急性痫性发作模型,造模成功率87.5%2.行为学变化正常组、生理盐水组无痫性发作。青霉素海马局部注射约24.88±19.28分钟后,出现2级及以上痫性发作。发作强度:在惊厥期0小时以Racine 2～3级为主;惊厥期1～2小时逐步增强到Racine 4～5级;惊厥期6小时又恢复到Racine 2～3级;在惊厥后期(致痫后24小时)发作基本停止。发作频率:在惊厥期1～2小时,有一个痫性发作频率高峰(P＜0.01);在惊厥期6小时逐渐减慢(P＜0.01),在惊厥后期(致痫后24小时)几乎无痫性发作。3.脑电图变化正常大鼠脑电波形频率以α、β波为主,散在可见θ波,波幅小于75uv。生理盐水组脑电图与正常组无明显差异。青霉素右侧海马局部注射约14.17±5.92分钟后脑电图上逐渐出现多种形式的癫痫性放电波,主要是散在的阵发性的尖波、棘波。在惊厥期2小时点,脑电图表现为中到高波幅的、持续性的尖波、棘波、尖慢波、棘慢波;在惊厥期6小时点,痫性波的频率和幅度逐渐减弱;在惊厥后期(致痫后24小时)虽无行为学痫性发作,但脑电图上仍可见低波幅的痫性放电。4.免疫组化结果4.1.正常大鼠各区GABA_ARα1亚单位的表达水平(以RGV表示)分别是:CA3区111.28±6.04,CA1区104.80±2.93,齿状回92.11±4.77,CA3＞CA1＞齿状回(P＜0.05),注射生理盐水后表达无明显改变。4.2.右侧海马局部注射青霉素致痫后,GABA_ARα1在CA3区的表达(以RGV表示):在惊厥前期明显增高;在惊厥期2小时又明显下降(P＜0.05);在惊厥期6小时、惊厥后期(致痫后24小时)又逐渐升高(P＜0.05)。4.3.致痫后GABA_ARα1在CA1区的表达(以RGV表示):在惊厥前期、惊厥期2小时与正常组比较无显著性差异(P＞0.05);在惊厥期6小时、惊厥后期逐渐升高(P＜0.05)。4.4.致痫后GABA_ARα1在齿状回表达的变化:在惊厥前期、惊厥期2小时、6小时与正常组比较,都无显著性改变(P＞0.05);在惊厥后期(致痫后24小时)有显著性升高(P＜0.05)。结论:1.青霉素海马局部注射能成功诱导并建立急性痫性发作模型2.在青霉素诱导的急性痫性发作模型中,GABA_ARα1亚单位在惊厥前期表达增加,惊厥期表达减弱以及惊厥后期又逐渐恢复,支持癫痫发作过程中存在“抑制屏障突破”机制。