研究背景癫痫是一种以大脑神经元异常同步放电为表现的常见神经系统疾病，放电过程常伴认知和行为功能的严重损伤。癫痫患者的认知功能损害主要包括学习能力下降，记忆力减退，智力水平低下等。流行病学资料显示，近40%癫痫患者存在认知功能障碍，且癫痫发作及其治疗均对认知功能的发展与维持均有不同程度的影响。目前针对癫痫患者认知功能障碍无确切有效的治疗手段，因此预防癫痫患者认知障碍已成为当前癫痫研究领域的热点。褪黑素是5-HT的衍生物，也是一种松果体激素，以往临床实验观察发现褪黑素对记忆力、智力有一定促进作用，同时癫痫、糖尿病等疾病的动物模型应用褪黑素后其相对空间记忆的损害有一定保护作用，但关于褪黑素与认知其他相关的行为学、电生理、分子生物学的研究尚处空白。突触可塑性是研究学习记忆机制公认的模型，所谓突触可塑性即神经元之间突触性连接的变化，包括突触效能的增强或减弱、受体蛋白分布、突触后信号传导机制的改变和神经元间突触分布的数量变化等。LTP（长时程增强）是其表现形式之一。LTP诱发后会引发一系列基因表达，蛋白合成，其中较为关键的步骤是AMPA受体穿膜活动，AMPA受体表达位置及表达数量等动态变化均影响海马区记忆过程。AMPARs亚基之一GluR2对AMPARs的生物物理特性具有重要影响，包括受体的动力学，信号通路转导、钙离子的通透性等。以往研究已表明LTP诱发后GluR2在突触膜上表达量增高，而癫痫后突触膜上AMPARs的表达及LTP诱发情况等相关研究鲜有报道。研究目的本实验研究的主要目的是通过收集病例了解临床上癫痫患者认知功能障碍情况，基础实验运用行为学实验证实褪黑素是否具有认知保护性作用，同时通过检测GluR2在海马CA1区突触膜上表达探索其可能的作用机制。研究方法1.癫痫患者认知功能障碍及其影响因素采用韦氏儿童智力量表、成人智力量表对217例癫痫患者的认知功能进行测定。并分析发作频率、发病年龄、发作时相、药物使用情况等因素对认知的影响。2.褪黑素对慢性癫痫大鼠认知功能的影响研究本部分实验采用氯化锂-匹罗卡品慢性癫痫大鼠模型。实验大鼠随机分为正常对照组、癫痫模型组、癫痫+褪黑素干预组、癫痫+生理盐水干预组。各组随机选择3只大鼠在造模前安置脑电电极并于造模前一天至造模后第30天的长时程脑电监测。癫痫模型的标准为发作程度达到Racine评分4级或5级且发作持续时间达到70分钟。安定终止后1小时褪黑素干预组（8mg/kg,腹腔注射）与生理盐水组分别给予第一次腹腔注射干预。之后连续给药14d，每日一次，在此期间所有实验大鼠每天均进行体重记录。同时于造模后第10-30d进行自发性发作的视频监测，每天监测12小时，并分析各组动物达到Racine发作4级和5级的次数和持续时间。因考虑发作因素对认知的影响，对视频录像中各组发作次数相当的大鼠（各组7只）进行亚组分组后再开始造模后第30天起的水迷宫工作记忆测试及电生理实验。3.褪黑素对慢性癫痫大鼠海马区GluR2的表达影响本部分实验主要通过western blot实验方法进行不同时间点不同区域各组间的比较。结果表明褪黑素对慢性癫痫大鼠模型GluR2在海马总蛋白、海马CA1区、CA1区突触膜蛋白上的表达影响不同。研究结果1.癫痫患者认知功能障碍及其影响因素资料分析显示智力平常40例（18.5%）、智力低常51例（23.4%）、智力边界45例（20.6%）、智力缺损81例（37.5%），217例癫痫患者中存在认知功能障碍者达177例（占总人数81.5%）。同时发作频率、发作时相，单药-多药疗法均与认知损害程度相关。临床资料统计证实癫痫患者中存在认知功能障碍的比例惊人,因此探索与研究对癫痫患者认知功能具有保护作用的药物治疗手段是临床上迫切需要解决的问题。2.褪黑素对慢性癫痫大鼠认知功能的影响研究2.1褪黑素干预组大鼠的自发性发作次数及持续时间、慢性期脑电图每分钟平均放电次数均较癫痫模型组及生理盐水组有降低的影响趋势，但无统计学显著差异（P>0.05）。2.2挑选各组发作次数相当的实验动物剔除自发性发作影响，褪黑素干预后对癫痫大鼠所致的工作记忆损伤具有一定保护作用，与模型组、生理盐水组均有显著统计学差异（P<0.05）。2.3电生理实验表明褪黑素干预后LTP诱导的水平低于正常对照组，但显著高于模型组。3.褪黑素对慢性癫痫大鼠海马区GluR2的表达影响研究3.1造模后1w、2w、4w、6w与正常对照组比较GluR2在海马总蛋白的表达量随时间递减，但尤以4w最为明显。3.2正常对照组、造模后4w及褪黑素干预组比较结果显示褪黑素干预组GluR2在海马总蛋白表达量显著高于模型组，并有统计学差异；而与正常对照组比较无统计学差异。3.3正常对照组、造模后4w及褪黑素干预组比较结果显示正常对照组GluR2在海马CA1区总蛋白的表达量较另两组高，有统计学差异。褪黑素干预组及模型组间并无显著差异。3.4正常对照组、造模后4w及褪黑素干预组比较结果显示正常对照组及褪黑素组海马CA1区突触膜上GluR2表达量均高于模型组，有统计学差异。结论褪黑素对于慢性癫痫大鼠的自发性发作相关指标、脑电每分钟平均放电次数及放电波幅均有降低影响趋势，但同模型组在统计学上无显著差异。剔除发作影响因素后，褪黑素可改善慢性癫痫大鼠的空间工作记忆，并且电生理相关实验显示褪黑素干预组LTP诱发水平高于癫痫模型组。后进一步通过western blot实验发现褪黑素干预组GluR2在海马总蛋白及CA1区突触膜蛋白表达量显著高于模型组。因此我们认为褪黑素对于癫痫模型所致的认知功能损害具有一定改善作用，且这一作用可能与褪黑素可增加癫痫模型后CA1区突触膜上GluR2的表达量有关。