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目的:制作大鼠颅脑液压冲击伤后早期癫痫发作模型,观察不同打击力度下其行为学改变及脑电图异常;同时结合海马的胶质纤维酸性蛋白表达和海马苔状纤维变化,探讨外伤后早期癫痫的发作机制。方法:1.大鼠颅脑液压冲击伤致早期癫痫发作动物模型制作SD大鼠50只,雌雄不限,体重300g-350g,随机分为:①空白对照组10只,不给任何处理。②对照组(假手术组)10只,给予实验组大鼠相同的麻醉和手术,但不给予打击。③手术组30只,按照不同打击力度(0.1kPa、0.2kPa、0.3kPa)分为3个亚组,每个亚组10只。10%水合氯醛腹腔麻醉后,纵行切开颅顶皮肤,在左侧顶骨(距矢状缝,冠状缝各5mm)处用牙科磨钻去除直径5mm的骨窗,保持硬膜的完整,将液压打击装置的打击管固定于骨窗,聚羧酸锌水门汀固定密封连接处。用动物立体定向仪将大鼠固定,待大鼠意识部分清醒后,调整致打击力分别为0.1kPa、0.2kPa、0.3kPa,致大鼠轻、中、重度脑损伤。缝合伤口,术后大鼠自由进食水,不能进食水者给予鼻饲进食,致手术7天时处死。2.伤后行为学观察及脑电监测伤后进行行为学观察:观察不同力度冲击伤后大鼠癫痫发作的时间、程度,癫痫发作严重程度可根据改良过的Racine评分标准进行判定:0级为无任何可探测到临床征象的脑电图型癫痫:I级为口面部痉挛,点头;II级为一侧前肢阵发性抽搐;III级为两侧前肢痉挛;4级为前肢阵挛和强直;V级为前肢阵挛,强直和松弛。癫痫平分0-II级被认为是局部型,评分III-V级被认为是继发性全身性癫痫。整个监测阶段有2次或2次以上癫痫的动物,被认为有癫痫发作。同时进行伤后脑电图监测3天,伤侧脑部测量电极埋放固定:皮层浅层电极位置为前囟后1.0mm,中线旁2.0mm;海马电极:前囟后3.8mm,中线旁2.0mm,深3.4mm。伤后脑电监测3天。出现尖波、棘波、尖(棘)慢复合波时确定为有癫痫样发作。3.大鼠海马区域改变3.1海马区域病理改变随机将每个亚组中的5只大鼠在伤后7d时候处死,经左心室-升主动脉插管,快速灌注生理盐水150ml、4%多聚甲醛300ml(4℃,0.1M的PBS配制,PH7.4)先快后慢灌注2h、用4%多聚甲醛固定24小时以上,取脑,以海马为中心向两侧连续冠状切片,片厚5μm,一套切片常规脱水,透明,浸蜡,做苏木素-伊红(HE)染色。对照组按同样方法取脑,做HE染色。3.2海马区域GFAP检测各组切片常规脱蜡、至水,用链霉素抗生物素蛋白-过氧化酶(SP)免疫组织化学染色试剂盒进行GFAP染色,镜下观察,采集图像。3.3.海马苔藓纤维Timm染色将3个亚组模型制作后的15只大鼠于1周时麻醉后处死,迅速开胸,在左心室-胸主动脉插管,快速灌注0.4%硫化钠50ml,4℃的4%多聚甲醛300ml先快后慢灌注1h以上,0.4%硫化钠150ml(7min),取脑,在4%多聚甲醛中固定30min-1h。随后取出于30%蔗糖中过夜浸透沉底,取出,在恒冷切片机中连续冠状切片,厚30μm。据Danscher改良的染色方法,在暗室下放入配制好的Timm染色液中,加入0.5ml的17%硝酸银,水浴箱内室温孵育1.5小时,自来水冲洗,脱水,透明,封固,镜下观察、采集图像,进行统计学分析。对照组同样方法Timm染色。结果:1行为学表现癫痫发作频率和强度随打击力度的增加而增加。轻度(0.1kPa)打击伤组未见有癫痫行为,只有伤后弓背、抖须等表现。中度(0.2kPa)冲击伤后只有3只发生部分性发作。重度(0.3kPa)打击伤大鼠早期癫痫全身性发作7只,表现为肢体或全身阵发性抽搐发作,严重者出现惊厥或全身性强直-阵挛发作;部分发作3只,行为学表现为刻板样点头、咀嚼、面部抽动等行为发作。2脑电图表现对照组大鼠脑电图均表现为α波和β波为主要节律的基础波。实验组3个亚组伤后均有短暂的抑制性低电压,1.5小时内均消失。轻度打击组未观测到癫痫样脑电波形;中度打击伤组在伤后120±25min后可测到;癫痫样脑电波在重度打击伤后约90±45min后可测到,癫痫样脑电图波形表现为高幅的尖锐波峰和短暂突发的高大的尖波、棘波、尖(棘)慢复合波。3海马的改变3.1海马的病理改变伤后7天在光镜下海马组织切片HE染色显示:对照组海马CA3区神经细胞的数量、形态和分布均正常。液压冲击组:伤后7天不同打击组海马损伤中心区可见组织疏松,神经细胞变形,深染,细胞周围空泡变,核固缩可见,胶质细胞增生肥大。重度打击伤组明显。3.2海马区胶质细胞GFAP测定空白对照组和假手术组大鼠海马GFAP积分光密度测定,统计学分析无显著性差别(P>0.05),GFAP阳性细胞少,有零星表达,胞体不明显,树突细少,染色浅。实验组3个亚组和对照组相比,均有显著性差别(P<0.05),星形胶质细胞GFAP免疫组化染色增强,胞体增大,细胞突起变多增粗,分支增多。其中重度打击伤组海马与其他各组相比,均有显著性差别(P<0.05)。3.3海马苔状纤维Timm染色实验将大鼠海马进行Timm染色后,在光镜下进行观察苔状纤维出芽。对照组大鼠海马的齿状回和CA3区各层清晰,而早期癫痫发作组(重度打击伤组)大鼠的海马齿状回各层着色不均匀,着色均深,呈现出在齿状回分子层内带和颗粒细胞上层连续、浓染的带状Timm,s染色颗粒。结论:1大鼠液压颅脑冲击伤早期癫痫发作模型,较好地模拟了人类颅脑损伤后早期癫痫发作的临床特点,产生了与人类相似的病生理改变,具有很好的稳定性和可复制性。2早期癫痫发作与颅脑损伤的程度密切相关,随着损伤程度的增加,癫痫发作的频率明显增高。2颅脑损伤的早期海马区域即有GFAP表达的明显增加。3颅脑损伤早期海马区域内即有苔状纤维出芽增生明显增加,与癫痫发作敏感性密切相关。