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目的:临床发现30%～40%的癫痫患者除癫痫反复发作症状外,常伴有记忆力减退、注意力分散、情感行为异常及社会适应能力下降等多种认知功能受损的表现,严重影响了患者的生存质量。癫痫与认知功能损害的关系已引起人们广泛重视,并已经成为现代癫痫病学研究的热点之一,然而癫痫对认知功能损害的确切机制还不清楚。一般认为,基础病因和常用的抗癫痫药物的副作用是引起认知功能损害的诱因,近些年研究表明,痫性发作本身也是癫痫患者认知损害的主要原因。本实验通过腹腔注射戊四氮(pentylenetetrazole,PTZ)建立起稳定的慢性癫痫实验动物模型并给予NMDA受体拮抗剂美金刚(memantine,MMT)加以干预,应用Morris水迷宫观察癫痫大鼠学习记忆变化,利用免疫组化及RT-PCR方法检测GAP-43蛋白及转录水平的变化,并进一步研究美金刚对学习记忆的改善作用,探讨癫痫后认知功能障碍的分子机制。方法:选用健康雄性SD大鼠,经两次Y-迷宫筛选合格后获得110只大鼠,随机分五组,NC组(20只)大鼠每日腹腔注射生理盐水3.5 ml/kg,共44d。PTZ组(30只)每日腹腔注射1% PTZ 35 mg/kg,连续44d,自给药第31天起,每日PTZ注射前30 min腹腔注射生理盐水3.5 ml/kg,共14 d。PTZ+MMT(5)组(20只)每日腹腔注射1% PTZ 35 mg/kg,连续44 d,自给药第31天起,每日PTZ注射前30 min分别腹腔注射MMT 5 mg/kg,共14d。PTZ+MMT(10)组(20只)每日腹腔注射1% PTZ 35 mg/kg,连续44 d,自给药第31天起,每日PTZ注射前30 min分别腹腔注射MMT 10 mg/kg,共14d。PTZ+MMT(15)组(20只)每日腹腔注射1% PTZ 35 mg/kg,连续44 d,自给药第31天起,每日PTZ注射前30 min分别腹腔注射MMT 15 mg/kg,共14d。造模成功后采用Morris水迷宫进行大鼠学习和记忆成绩的测试。运用反转录多聚酶链反应(RT-PCR)方法和免疫组化方法分别测定大鼠NC组和PTZ组海马GAP-43 mRNA和蛋白的水平变化。结果:1行为学观察PTZ组大鼠在注射PTZ后第3～7天起开始出现凝视、点头、反复洗脸动作、面部及头部抽搐等,以后发作症状逐日加重,于给药第16～24天出现全身肌阵挛、双前肢抬起,跌倒,最终发生全身强直-阵挛性发作,达到RacineⅣ～Ⅴ级的点燃标准,每次强直-阵挛发作持续数分钟到数十分钟不等。大鼠连续三次RacineⅣ～Ⅴ级发作后被认为点燃成功,共有大鼠24只完全点燃。PTZ+MMT(5)组:应用PTZ 30天时大鼠表现同单纯PTZ组,共有15只大鼠完全点燃;后14天PTZ注射前给予MMT,大鼠癫痫发作Ⅳ～Ⅴ级程度基本未变,但发作持续时间和发作后缓解时间均缩短。PTZ+MMT(10)组:应用PTZ 30天时大鼠表现同单纯PTZ组,共有16只大鼠完全点燃;后14天PTZ注射前给予MMT,大鼠癫痫发作Ⅳ～Ⅴ级程度基本未变,但发作持续时间和发作后缓解时间均缩短。PTZ+MMT(15)组:应用PTZ 30天时大鼠表现同单纯PTZ组,共有14只大鼠完全点燃;后14天PTZ注射前给予MMT,大鼠癫痫发作Ⅳ～Ⅴ级程度基本未变,但发作持续时间和发作后缓解时间均缩短,但有2只死亡。NC组无癫痫发作表现。2 Morris水迷宫检测结果定位航行实验结果:每日逃避潜伏期取其平均值进行比较,结果显示(1)实验第1天,五组大鼠逃避潜伏期比较无统计学意义(P>0.05);(2)实验第2天,各组逃避潜伏期均比第一天明显缩短,与NC组的逃避潜伏期(14.36±4.09)s比较,PTZ组大鼠的逃避潜伏期(23.85±5.66)s明显延长(P<0.01), PTZ+MMT(5)组(20..90±5.84)s和PTZ+MMT(15)组(21.20±5.23)s长于NC组(P<0.05);PTZ+MMT(10)组的逃避潜伏期(14.97±3.23)s长于NC组,无统计学意义(P>0.05);PTZ+MMT(5)和PTZ+MMT(15)长于PTZ+MMT(10),有统计学意义(P<0.05)。(3)实验第3天,与NC组(8.14±1.38)s比较,PTZ组大鼠的逃避潜伏期(15.51±1.27)s延长(P<0.01),PTZ+MMT(5),PTZ+MMT(10)和PTZ(15)组分别为(12.35±1.87)s, (9.78±2.23)s,和(14.98±1.54)s比NC组延长(P<0.05),PTZ+MMT(10)与PTZ+MMT(5)和PTZ+MMT(15)相比有统计学意义(P<0.05)。空间探索试验结果:PTZ组大鼠60 s内穿越平台区域的次数(2.37±0.60)明显低于NC组(5.17±1.39)(P<0.01);PTZ+MMT(5)组和PTZ+MMT(15)组分别为(3.52±1.09)和(3.40±0.47)低于NC组(P<0.05);PTZ+MMT(10)组为(4.68±1.28)虽低于NC组,无统计学差异;PTZ组与PTZ+MMT(10)相比,有统计学差异(P<0.01),与PTZ+MMT(5)和PTZ+MMT(15)无统计学差异;在平台象限的游泳时间为:NC组(23.57±4.75)s,PTZ组(18.58±1.52)s,PTZ+MMT(5)(19.67±3.34)s,PTZ+MMT(10)组(22.64±3.25)s,PTZ+MMT(15)组(19.27±2.26)s四组比较无显著性差异(P>0.05)。3 GAP-43 mRNA的表达PTZ组大鼠海马GAP-43 mRNA /β-actin mRNA表达(0.591±0.075)与NC组(0.817±0.051)相比降低,两者有显著性差异(P<0.05)。4采用免疫组化方法检测PTZ组和NC组标本大鼠GAP-43蛋白在海马CA1区和DG区表达NC组大鼠海马CA1区和DG区可见弥散分布的GAP-43免疫反应产物,为细小的棕褐色颗粒,神经元胞膜染色最深,呈棕黄色,斑点状。PTZ组大鼠海马CA1区和DG区亦可见散在分布的GAP-43免疫反应产物,与NC组相比,阳性神经元数量明显减少,而且染色较浅。结论:1本实验建立的戊四氮点燃慢性癫痫大鼠模型存在学习和记忆能力缺损,表现为逃避潜伏期延长,穿越平台次数减少和平台象限游泳时间无明显改变,美金刚可以改善大鼠的学习记忆障碍,以10mg/kg最佳。2与对照组比较,戊四氮慢性点燃癫痫组大鼠海马神经GAP-43 mRNA转录水平下降,在海马CA1和DG区免疫反应减弱。海马GAP-43表达减少可能参与了癫痫所致学习记忆障碍。