癫痫大鼠认知功能障碍与海马AchE阳性纤维分布及其超微结构改变的关系

摘要

目的：癫痫是由多种原因引起的慢性脑功能障碍综合症，是神经系统常见病。癫痫引起的认知障碍已经越来越受到了人们的重视，但是由于其机制还不清楚，所以在临床工作中还找不到行之有效的方法来防治癫痫引起的认知障碍。我们利用急慢性癫痫动物模型，通过观察动物行为学、脑电图、海马各区胆碱能神经纤维密度的变化以及海马超微结构的改变，对癫痫引起认知功能障碍的机理进行探讨，为临床实践提供理论基础。 方法1造模1.1应用Y迷宫筛选认知功能正常的大鼠。 1.2癫痫持续状态模型 经过认知功能检测合格的健康Sprague-Dawley(SD)大鼠(重200±20g)50只，随机分为2组，癫痫持续状态模型组(statusepilepticusgroup,SE)30只，正常对照组(ControlⅠ)20只。应用致痫剂戊四氮(Pentetrazole，PTZ)40mg/kg对SE组大鼠腹腔注射，10min后注射20mg/kg，然后每10min注射10mg/kg，直至癫痫发作达到Racine分级标准Ⅳ～Ⅴ级，持续30min以上。ControlⅠ组大鼠腹腔注射同等容量相同次数的生理盐水。 1.3慢性癫痫模型 经过认知功能检测合格的健康SD大鼠(重200±20g)50只，随机分为2组，慢性癫痫模型组(ChronicepilepticusgroupCEP)30只，正常对照组(ControlⅡ)20只。CEP组按35mg/kg经腹腔注射PTZ溶液，隔日操作，直至自发出现痫性发作(Racine分级标准Ⅳ～Ⅴ级)3次以上。ControlⅡ组大鼠腹腔注射同等容量相同次数的生理盐水。 2脑电图将正常大鼠麻醉后固定于脑立体定位仪上，将电极放置于双侧皮质和双侧海马部位，按上述模型分组描记脑电图(electroencephalogram，EEG)。 3行为学检测应用Y迷宫、水迷宫、抬高迷宫、旷场试验、斜板试验和悬吊试验检测大鼠癫痫前后学习记忆及情感反应能力的变化。 4胆碱酯酶阳性纤维的检测模型制备成功后10天和30天分别随机选取两模型组和对照组大鼠各10只在水合氯醛深度麻醉下灌注，取中段海马，4％多聚甲醛浸泡固定6h，然后组织块放入20-30％蔗糖沉底，恒冷箱切片机切片(20um)。按Hedreen等推荐的方法显示胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)阳性纤维。 5电镜标本制作及观察模型制备成功后1天和30天分别随机选取两种模型及对照组大鼠各6只在深度麻醉下用冷生理盐水、固定液经左心室主动脉灌注，取中段海马组织，解剖镜定位，选择海马CA1区、CA3区用组织固定液固定，包埋，铅染色，透射电镜观察。 结果1筛选认知功能正常的大鼠110只大鼠中100只认知筛查合格。2模型大鼠癫痫发作情况：SE、CEP模型大鼠均出现不同程度的痫性发作，造模成功。 3脑电图结果正常对照组表现为基本波动为9-11Hzα节律，低、中辐两侧对称。 SE组大鼠第一次注射PTZ后20min左右，出现痫性发作，EEG显示痫性电波的发放，包括棘波、尖波、棘-慢波及尖-慢波，注射后5h内放电较频繁，发作间期EEG显示为α波、β波及散在θ波。 CEP组大鼠发作间期的脑电图表现为在基本波动为低幅的9-11Hzα节律，阵发性出现痫性放电，表现为高幅多棘综合波，持续1-2秒。 4行为学检测 4.1水迷宫试验 SE组大鼠和CEP组大鼠在致痫后1天、10天，搜寻站台时在站台所在象限的游泳时间百分比降低；穿过站台区域的次数减少，与对照相比差异有显著性。两组大鼠致痫30天后搜寻站台时在站台所在象限的游泳时间百分比，穿过站台区域的次数与对照相比无明显差别(P＞0.05)。 4.2Y迷宫试验 SE组与对照组相比在致痫后的第1天、10天和30天的训练阶段的错误次数均无明显差别(P＞0.05)，但在致痫后的第2天、11天和31天的记忆保持阶段的错误次数却均有明显的差别(P＜0.05)。CEP组与对照组相比在致痫后的第1、2、10、30天，错误次数无明显差异。而在第11和31天的记忆保持阶段其错误次数却有明显差异(P＜0.05)。 4.3旷场试验 SE组大鼠于致痫后1天旷场活动的格子数、站立次数及排出粪便的颗粒数均显著少于对照组(P＜0.05)；CEP组大鼠于致痫后1天旷场活动的格子数少于对照组(P＜0.05)，而站立次数及排便颗粒数与对照组相比无明显减少(P＞0.05)。两组大鼠致痫后10天和30天的活动水平、站立次数及粪便颗粒数均与对照组无明显的差别(P＞0.05)。 4.4抬高迷宫试验 SE组大鼠于致痫后1天在抬高迷宫开放臂中逃避时间明显延长，进入开放臂的次数增多，差异有显著性(P＜0.05)。而SE组大鼠致痫后10天和30天及CEP组大鼠致痫成功后的1天、10天和30天在抬高迷宫开放臂中逃避时间和进入次数与对照组相比均无明显差异(P＞0.05)。 4.5斜板试验和悬吊试验 各试验组大鼠的转体能力和悬吊能力与对照组相比在致痫后的1天、10天和30天三个不同时间点均无明显差异(P＞0.05)。 5组化结果 正常大鼠海马分子层可见大量AChE阳性神经纤维。无论SE还是CEP模型，致痫后10天海马CA1、CA2、CA3、齿状回分子层AChE阳性神经纤维的密度比对照组显著减少(P＜0.05)，致痫后30天二者与对照组无明显差异。 6电镜观察 发现致痫后1天SE组大鼠海马CA3和齿状回神经元胞体固缩浓染，线粒体嵴局部消失，突起膜发生断裂，髓鞘板层松散，突触前后膜模糊，突触小泡减少，线粒体空化，星形胶质细胞高度水肿液化核固缩，CEP组还出现了突触小泡增多。致痫后30天两组动物以上变化逐渐消失。 结论 1.成功建立了PTZ诱发的SE、CEP大鼠模型。 2.水迷宫、Y迷宫可以检测大鼠的认知能力，抬高迷宫可以检测大鼠的情感反应能力，旷场试验可以检测大鼠的活动水平，斜板、悬吊试验可以检测大鼠的运动能力。 3.癫痫引起的认知功能障碍及情感反应异常可能与海马胆碱能神经纤维的减少有关。 4.癫痫引起的认知功能障碍及情感反应异常可能与海马神经元的突起膜破裂，髓鞘松散、突触改变，胶质细胞水肿有关。 5.这些改变可能与癫痫发作导致的神经元缺血缺氧和兴奋性神经毒作用以及胶质细胞的改变有关。

目录

摘要

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述 中枢乙酰胆碱能神经系统与癫痫引起的认知障碍的关系

致谢

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