在颞叶癫痫大鼠模型中海马组织中即早基因c—fos的表达(1)
[摘要] 该文主要综述现公认的颞叶癫痫模型(氯化锂-匹罗卡品大鼠模型)，围绕选择该模型的依据进行分析，对该模型中大鼠的海马及脑脊液组织中即早基因的表达的研究分别分析，对颞叶癫痫的发病机制的探讨，以期指导癫痫的临床治疗。
[关键词] 颞叶癫痫；海马；即早基因
[中图分类号] R687.3 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742(2014)11(c)-0195-02
据国际抗癫痫联盟统计，癫痫的患病率高达 23～190人/10 万，已成为最常见的神经科疾病之一[1]。尽管随着抗癫痫药物不断更新，治疗方案不断规范，但仍有约30% 的患者接受抗癫痫治疗后痫性发作仍不能得到有效控制。局灶性癫痫中颞叶癫痫最为常见， 近五年研究显示，在新发的癫痫患者中，1/4～1/3左右为颞叶癫痫[2]。研究氯化锂-匹罗卡品大鼠模型所致的癫痫持续状态所致的颞叶癫痫模型中即早基因的表达以期研究颞叶癫痫的发病机制，其研究现状与进展如下。
, http://www.100md.com
1 氯化锂-匹罗卡品致颞叶癫痫大鼠模型的建立
早在1983 年Honchar等研究人员在 Science 杂志上第一次发表了匹罗卡品大鼠模型，此模型可致痫鼠诱导自发性痫性发作，损伤海马结构中易损区，该鼠致痫模型被公认为是和人类的颞叶癫痫有着相近的特征。该模型让匹罗卡品不良反应作用所导致的高死亡率得到下降， 也提高了癫痫持续状态诱发率，是目前国外较普便使用的一种癫痫模型[3]。苏曼[4]等实验验证锂-匹罗卡品颞叶癫痫模型建模成功后按照Racine分级和人类的颞叶癫痫具有相近行为学方面的特点，诱发快，发作时容易辨别，具有明确的分期，机体死亡率较低、致痫率较高、操作简单可控而且不会破坏正常的人脑组织结构，是一种较好研究人类癫痫病理学、神经学等多科学的方法。
2 致颞叶癫痫大鼠模型的脑电图
在神经电生理领域，研究致颞叶癫痫大鼠模型急性期记录到致癫痫组SD大鼠在海马区爆发长程中出现的棘活动、尖活动及不规则的尖慢复合活动，较背景脑电活动明显突出，与人类癫痫全性发作时脑电图改变一致[4]。
, 百拇医药
3 致颞叶癫痫大鼠模型的病理学表现
人类癫痫的脑部病理学改变表现为海马萎缩、硬化，包括胶质增生和神经元减少，以CA1区和齿状回区域最为明显[5]。颞叶癫痫大鼠模型的病理学表现，锂-匹罗卡品致痫模型在出现急性癫痫持续状态(status epilepticus，SE)后经过静止期致痫动物出现慢性自发性发作其病理改变相似于人类颞叶癫痫。海马苔鲜纤维出芽和突触重组是癫痫发生过程中最主要的病理学改变现象[6]，这一观点已被研究者普遍接受。
大鼠慢性自发癫痫形成期海马切片进行尼氏染色也可观察到神经元排列混乱，且部分神经元坏死，CA1区锥体细胞层中断，海马区CA1、CA3、CA4区锥体神经元凋亡、星形胶质细胞在调亡严重的区域增生、齿状回颗粒细胞增生、苔状纤维出芽，伸入齿状回颗粒细胞层等区域形成异常的突触联系等。这些病理变化导致海马内异常放电环路的形成、兴奋性神经元活动性增强、抑制性神经元活动性减弱，从而海马区神经元同步、自发放电形成癫痫发作[7]。通过技术进步开展对癫痫手术切除的标本研究发现慢性癫痫患者脑组织里的小胶质细胞和星状胶质细胞出现大量增生情况，说明了在癫痫病发作时神经胶质细胞在其中起到了关键作用。
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4 颞叶癫痫大鼠模型中即早基因的表达
4.1 即早基因及其病理作用
即早基因(immediate early genes， IEGs)是一类通过第二信使诱导从而快速应答外界刺激的原癌基因家族的基因。通过研究还发现即早基因及其表达的蛋白除了参与细胞正常生长和分化外，还可以作为胞内信使来参与细胞信息传递的过程[8]。即早基因在正常情况时呈低表达，难于检测，但即早基因在病理情况时，在中枢神经系统中会表现为快速而广泛的表达，表达的部位包括损伤中心及其周边的区域[9-10]。即早基因表达的改变在迟发性神经元的死亡、神经元缺血性耐受以及神经元的可塑等各方面具有十分重要的作用。
即早基因有c-fos、c-jun、fos-B等[11]，其中研究最为热点的是c-fos，即早期基因产物的c-Fos蛋白的表达在二级啮齿类动物模型中，c-fos基因普遍存在于中枢神经细胞，正常情况下是低表达，难于检测，但是早期反应基因，在受到如痫性发作、脑缺血等因素的刺激后，在约10 min左右的时间内做出相关反应，担任细胞核内的第三信使的关键作用。研究表明，海马边缘皮层参与识别记忆，神经元的记录系统，即早期基因显像和动物损伤研究证据揭示边缘皮层的识别记忆作用，并用Western blotting印迹细胞外信号验证即早基因如c-fos在记忆巩固作用和作为神经元活化标志物的重要作用[12]。即早基因产物的c-Fos蛋白的免疫组织化学染色已经被广泛地用作神经元激活由各种外部刺激诱导的神经元中的一个指标。即早基因的活化过程首先是充当第一信使分子的细胞释放的谷氨酸；然后通过细胞内生物化学变化，如Ca2+的增加以及其他的第二信使分子作用激活了蛋白激酶， 尤其是蛋白激酶A(cAMP依赖的)或者蛋白激酶C(钙依赖的)。谷氨酸参与了即早基因表达的信号通路[13]。目前的报道发现，即早基因的应答与氧化应激密切相关，且NMDA和Ca2+激活是其中的两个关键环节。
, 百拇医药
4.2 氯化锂-匹罗卡品致大鼠颞叶癫痫模型中即早基因的表达
颞叶癫痫的发病机制之一是激活NMDA受体调节亚基[14]。研究已经证实了神经细胞凋亡与癫痫之间的联系，即早基因的持续表达和细胞凋亡有关[15]。研究发现在颞叶癫痫zif-268基因(即早基因的一种)表达增多，且机制与激活NMDA有关。在海人酸致颞叶癫痫模型、毛果芸香碱诱导的癫痫发作、Morgan 等戊四氮(Pentylenetetrazol，PTZ)致癫痫大鼠免疫组化及流式细胞学检查发现c-fos mRNA在海马区的短期内的大量升高，量化细胞计数显示海马区c-fos表达的细胞数增多[16]。药物中药补脑止痫散、癫痫一号及宁痫颗粒联合卡马西平可降低难治性癫痫海人酸致痫大鼠模型中即早基因c-fos的表达下降。FOS 蛋白的表达水平与 c-fos 具有高度相似性。在c-fos基因受到了过度的激活后会调控数个下游的基因表达，然后将来至于致痫因素的刺激转变成为中枢神经系统细胞发生病理性的增殖、分化或者凋亡的情况，最后导致癫痫发生[17]。c-fos基因的表达下调或上调，可用来探讨某种抗癫痫及脑保护药物的作用机制，并作为药物抗癫痫及脑保护疗效的一项有效指标(抗痫剂可阻断即早基因在脑内的堆积)，具有重要的参考意义[18]。c-fos基因的高表达在如星状细胞瘤导致的癫痫等继发性癫痫中也会出现。, http://www.100md.com(邢英瀛 陈文武)
[关键词] 颞叶癫痫；海马；即早基因
[中图分类号] R687.3 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742(2014)11(c)-0195-02
据国际抗癫痫联盟统计，癫痫的患病率高达 23～190人/10 万，已成为最常见的神经科疾病之一[1]。尽管随着抗癫痫药物不断更新，治疗方案不断规范，但仍有约30% 的患者接受抗癫痫治疗后痫性发作仍不能得到有效控制。局灶性癫痫中颞叶癫痫最为常见， 近五年研究显示，在新发的癫痫患者中，1/4～1/3左右为颞叶癫痫[2]。研究氯化锂-匹罗卡品大鼠模型所致的癫痫持续状态所致的颞叶癫痫模型中即早基因的表达以期研究颞叶癫痫的发病机制，其研究现状与进展如下。
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1 氯化锂-匹罗卡品致颞叶癫痫大鼠模型的建立
早在1983 年Honchar等研究人员在 Science 杂志上第一次发表了匹罗卡品大鼠模型，此模型可致痫鼠诱导自发性痫性发作，损伤海马结构中易损区，该鼠致痫模型被公认为是和人类的颞叶癫痫有着相近的特征。该模型让匹罗卡品不良反应作用所导致的高死亡率得到下降， 也提高了癫痫持续状态诱发率，是目前国外较普便使用的一种癫痫模型[3]。苏曼[4]等实验验证锂-匹罗卡品颞叶癫痫模型建模成功后按照Racine分级和人类的颞叶癫痫具有相近行为学方面的特点，诱发快，发作时容易辨别，具有明确的分期，机体死亡率较低、致痫率较高、操作简单可控而且不会破坏正常的人脑组织结构，是一种较好研究人类癫痫病理学、神经学等多科学的方法。
2 致颞叶癫痫大鼠模型的脑电图
在神经电生理领域，研究致颞叶癫痫大鼠模型急性期记录到致癫痫组SD大鼠在海马区爆发长程中出现的棘活动、尖活动及不规则的尖慢复合活动，较背景脑电活动明显突出，与人类癫痫全性发作时脑电图改变一致[4]。
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3 致颞叶癫痫大鼠模型的病理学表现
人类癫痫的脑部病理学改变表现为海马萎缩、硬化，包括胶质增生和神经元减少，以CA1区和齿状回区域最为明显[5]。颞叶癫痫大鼠模型的病理学表现，锂-匹罗卡品致痫模型在出现急性癫痫持续状态(status epilepticus，SE)后经过静止期致痫动物出现慢性自发性发作其病理改变相似于人类颞叶癫痫。海马苔鲜纤维出芽和突触重组是癫痫发生过程中最主要的病理学改变现象[6]，这一观点已被研究者普遍接受。
大鼠慢性自发癫痫形成期海马切片进行尼氏染色也可观察到神经元排列混乱，且部分神经元坏死，CA1区锥体细胞层中断，海马区CA1、CA3、CA4区锥体神经元凋亡、星形胶质细胞在调亡严重的区域增生、齿状回颗粒细胞增生、苔状纤维出芽，伸入齿状回颗粒细胞层等区域形成异常的突触联系等。这些病理变化导致海马内异常放电环路的形成、兴奋性神经元活动性增强、抑制性神经元活动性减弱，从而海马区神经元同步、自发放电形成癫痫发作[7]。通过技术进步开展对癫痫手术切除的标本研究发现慢性癫痫患者脑组织里的小胶质细胞和星状胶质细胞出现大量增生情况，说明了在癫痫病发作时神经胶质细胞在其中起到了关键作用。
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4 颞叶癫痫大鼠模型中即早基因的表达
4.1 即早基因及其病理作用
即早基因(immediate early genes， IEGs)是一类通过第二信使诱导从而快速应答外界刺激的原癌基因家族的基因。通过研究还发现即早基因及其表达的蛋白除了参与细胞正常生长和分化外，还可以作为胞内信使来参与细胞信息传递的过程[8]。即早基因在正常情况时呈低表达，难于检测，但即早基因在病理情况时，在中枢神经系统中会表现为快速而广泛的表达，表达的部位包括损伤中心及其周边的区域[9-10]。即早基因表达的改变在迟发性神经元的死亡、神经元缺血性耐受以及神经元的可塑等各方面具有十分重要的作用。
即早基因有c-fos、c-jun、fos-B等[11]，其中研究最为热点的是c-fos，即早期基因产物的c-Fos蛋白的表达在二级啮齿类动物模型中，c-fos基因普遍存在于中枢神经细胞，正常情况下是低表达，难于检测，但是早期反应基因，在受到如痫性发作、脑缺血等因素的刺激后，在约10 min左右的时间内做出相关反应，担任细胞核内的第三信使的关键作用。研究表明，海马边缘皮层参与识别记忆，神经元的记录系统，即早期基因显像和动物损伤研究证据揭示边缘皮层的识别记忆作用，并用Western blotting印迹细胞外信号验证即早基因如c-fos在记忆巩固作用和作为神经元活化标志物的重要作用[12]。即早基因产物的c-Fos蛋白的免疫组织化学染色已经被广泛地用作神经元激活由各种外部刺激诱导的神经元中的一个指标。即早基因的活化过程首先是充当第一信使分子的细胞释放的谷氨酸；然后通过细胞内生物化学变化，如Ca2+的增加以及其他的第二信使分子作用激活了蛋白激酶， 尤其是蛋白激酶A(cAMP依赖的)或者蛋白激酶C(钙依赖的)。谷氨酸参与了即早基因表达的信号通路[13]。目前的报道发现，即早基因的应答与氧化应激密切相关，且NMDA和Ca2+激活是其中的两个关键环节。
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4.2 氯化锂-匹罗卡品致大鼠颞叶癫痫模型中即早基因的表达
颞叶癫痫的发病机制之一是激活NMDA受体调节亚基[14]。研究已经证实了神经细胞凋亡与癫痫之间的联系，即早基因的持续表达和细胞凋亡有关[15]。研究发现在颞叶癫痫zif-268基因(即早基因的一种)表达增多，且机制与激活NMDA有关。在海人酸致颞叶癫痫模型、毛果芸香碱诱导的癫痫发作、Morgan 等戊四氮(Pentylenetetrazol，PTZ)致癫痫大鼠免疫组化及流式细胞学检查发现c-fos mRNA在海马区的短期内的大量升高，量化细胞计数显示海马区c-fos表达的细胞数增多[16]。药物中药补脑止痫散、癫痫一号及宁痫颗粒联合卡马西平可降低难治性癫痫海人酸致痫大鼠模型中即早基因c-fos的表达下降。FOS 蛋白的表达水平与 c-fos 具有高度相似性。在c-fos基因受到了过度的激活后会调控数个下游的基因表达，然后将来至于致痫因素的刺激转变成为中枢神经系统细胞发生病理性的增殖、分化或者凋亡的情况，最后导致癫痫发生[17]。c-fos基因的表达下调或上调，可用来探讨某种抗癫痫及脑保护药物的作用机制，并作为药物抗癫痫及脑保护疗效的一项有效指标(抗痫剂可阻断即早基因在脑内的堆积)，具有重要的参考意义[18]。c-fos基因的高表达在如星状细胞瘤导致的癫痫等继发性癫痫中也会出现。, http://www.100md.com(邢英瀛 陈文武)
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