导读: 癫痫(epilepsy)是大脑神经元突发性异常放电,导致短暂的大脑功能障碍的一种慢性疾病。据中国流行病学资料显示,国内癫痫的总体患病率为7.0%,据此估计中国约有900万左右的癫痫患者,每年新增加癫痫患者约40万,在中国癫痫已经成为神经科仅次于头痛的第二大常见病。
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癫痫是一类慢性、反复性、突然发作性大脑功能失调,起特征为脑神经元突发性异常高频率放电并向周围扩散,发病率高。目前,研究人类癫痫病的发病机制、探索癫痫治疗策略、筛选新的抗癫痫药物仍主要依靠动物模型。该模型的制备方法较多,主要有:基因敲除和转基因动物模型、化学物质引起的癫痫模型、慢性实验性癫痫疾病模型、急性癫痫模型等等。根据研究目的选择不同的模型制备方法。今天就为大家介绍几种常用的模型制备方法。 慢性实验性癫痫模型 点燃模型引起的慢性实验性癫痫模型 点燃是通过在脑内某特定局部反复亚抽搐剂量电刺激,最终导致强烈的部分或全身性癫痫发作。点燃一旦形成,可以维持很长时间甚至终身。该模型是目前公认的一种更为接近人类、使用较多、研究较为透彻的模型。选用动物:选用SD大鼠,体重250~300g,雄性。构建方法:将动物麻醉后固定在立体定位仪上。去除头顶部毛发,定位杏仁核坐标位置,小型牙钻钻透骨面,将电极插入杏仁核,术后肌肉注射卡那霉素或庆大霉素连续3d,防止感染。1周后开始正式实验:每天固定时间给予动物电刺激一次,每次3s,刺激强度每日增加,直至引起刺激部位的后放电。模型特点: (1)即使不再给以电刺激,皮质电波的规律性、发作癫痛样放电可维持一年以上。(2)再次电刺激又可以引起阵挛性发作。(3)少数动物可以自然发作。(4)发作是通过突触间传递引起的。除此以外,慢性实验性癫痫模型还有其他的构建方法:氢氧化铝引起的慢性实验性癫痫模型、钴引起的慢性实验性癫痫模型、硫酸亚铁引起的慢性实验性癫痫模型、硫酸锌引起的慢性实验性癫痫模型、青霉素引起的慢性实验性癫痫模型等。 化学物质引起的癫痫模型 戊四唑(pentylenetetrazol,PTZ)癫痫模型 PTZ是四唑衍生物,全身给药时,在小鼠、大鼠、猫及灵长类动物中具有恒定的惊厥作用。皮下注射戊四唑 (PTZ) 癫痫模型能够模拟人类的肌阵挛癫痫全身发作,临床上使用的乙琥胺就是通过这个模型发现的。PTZ癫痫模型制备方法简单,有比较高的筛选抗癫痫化合物的效率,且成功的发现了临床有抗癫痫疗效的化合物,故在过去的几十年里MES模型和PTZ模型是作为初次筛选癫痫药物的金标准。选用动物:选用雄性小鼠,体重18~25g。构建方法:动物禁食后,通过尾静脉注射PTZ生理盐水,观察后肢强直和阵挛情况。模型特点:PTZ模型能够模拟临床上人类的肌阵挛癫痫全身发作症状。制备方法简单,有比较高的筛选抗癫痫化合物的效率。 红藻氨酸/海人草酸(Kainic acid,KA)癫痫模型 海人草酸是从海人草中提取的一种外源性氨基酸,为兴奋性氨基酸受体的特异性激动剂,具有很强的中枢兴奋作用。选用动物:多种动物均可制备该模型,如大小鼠、猫、非人灵长类动物等。实际实验中最常用的是小鼠(雄性,18~25g)构建方法:动物麻醉后去除头顶部毛发,脑室内注射KA或全身注射KA,观察动物惊厥发生率,观察时间为30min。模型特点:实验操作简单快速、药品成本且具有永**久性,KA 模型在潜伏期、行为症状、潜伏期持续时间以及潜伏期和慢性期的脑电图特征等方面与人类相似。 癫痫发作分级Racine标准0级:正常行为学Ⅰ级:凝视、面部抽动、头摆、咀嚼;Ⅱ级:节律性点头伴随口角咀嚼;Ⅲ级:前肢阵挛;Ⅳ级:双前肢阵挛,后肢站立如袋鼠样;Ⅴ级:全身惊厥,失去平衡并跌倒。急性癫痫模型 最大电休克模型 (maximalelectroshockmodel,MESmodel) MES模型是使用最多、研究最透彻的模型之一,常常用于模拟人类的强直阵挛癫痫大发作,并能用于抗强直一阵挛癫痫大发作的药物筛选。经典的抗癫痫药物苯妥英就是通过MES模型发现的。因为MES癫痫模型和PTZ癫痫模型制备方法简单,且有比较高的筛选抗癫痫 化合物的效率,且成功的发现了临床有抗癫痫疗效的化合物,故在过去的几十年里MES模型和PTZ模型是作为初次筛选癫痫药物的金标准。
基因敲除和转基因癫痫动物模型 理论上凡是在癫痫发作中能使神经元兴奋性增强、抑制性减弱的物质的结构的基因均可作为研究的候选靶点。例如:Tottere小鼠(tg/tg系)模型,Cystatin B基因敲除小鼠模型(进行性肌阵挛癫痫综合征模型,PME)、转基因Q54小鼠模型。 有的基因鼠会有癫痫的表型。例如C57BL/6背景的APP/Ps1小鼠会有癫痫的风险。有数据表明:C57BL/6背景下的半合子小鼠(N9B6)表现出高癫痫发病率,有25%的(B6)APP/Ps1小鼠在3--3.5月龄至少有1次癫痫发作。到4.5月龄癫痫发病率增加至55%,一部分突变小鼠在实验中发生自发性癫痫。
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