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目的:探讨不同浓度锌饮食对氯化锂-匹罗卡品致发育期惊厥大鼠远期神经行为、血清锌浓度、二次打击惊厥阈的影响及其分子机制。方法:145 只 27 日龄(Postnatal days27,P27)的 Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为二组,即:对照组(n=36)和建模组(n=109)。对照组随机分为3亚组,即:正常常锌饮食组(Control组,n=12)、正常低锌饮食组(ZD组,n=12)、正常高锌饮食组(ZS组,n=12)。剩余109只大鼠于P27予以腹腔注射相应剂量(127mg/kg)的氯化锂;24h后即P28腹腔注射氢溴酸东莨菪碱(1mg/kg),减少外周胆碱能反应;30min后腹腔注射匹罗卡品320mg/kg,观察大鼠行为学变化。将造模成功的大鼠随机分配到惊厥组各亚组中,即:惊厥常锌饮食组(SE组)、惊厥低锌饮食组(SE+ZD组)、惊厥高锌饮食组(SE+ZS组)。造模期间(即P27、P28)各组均予常锌饮食喂养;致惊厥后Control组和SE组继续予常锌饮食(锌44mg/Kg)喂养28天;ZD组和SE+ZD组予低锌饮食(锌2.7mg/Kg)喂养28天;ZS组和SE+ZS组予高锌饮食(锌246mg/Kg)喂养28天。于P42、P56进行负向趋地实验、旷场实验、新异物识别实验、避暗实验;于P43、P57尾静脉采血取血清;定时检测大鼠体重变化。六组大鼠于P57均腹腔注射青霉素二次打击,记录1h内惊厥阈(首次出现惊厥发作的时间)和存活率,存活大鼠中每组随机取4只灌流后取脑组织,用Neo-Timm’s染色观察海马苔藓纤维发芽;Western-blot检测大脑皮层、海马组织GPR39、Calbindin、KCC2、MBP的表达。结果:1.体重变化:(1)惊厥后喂养1-3周即(P35-P49期间),正常低锌组与正常常锌组、正常高锌组与正常常锌组相比,体重变化无统计学差异;惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组、惊厥高锌组与正常高锌组相比,体重明显下降(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组、惊厥高锌组与惊厥常锌组相比,体重变化无统计学差异。(2)惊厥后喂养4周(P56-P57),正常低锌组与正常常锌组相比,体重明显下降(P<0.05);正常高锌组与正常常锌组相比,体重明显增加(P<0.05);惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,体重明显下降(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,体重进一步下降(P<0.05);惊厥高锌组与正常高锌组相比,体重明显下降(P<0.05);惊厥高锌组与惊厥常锌组相比,体重增加,但无统计学差异。2.负向趋地反射:(1)P42时,正常低锌组与正常常锌组、正常高锌组与正常常锌组相比,反射时间无统计学差异;惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,反射时间明显延长(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,反射时间无统计学差异;惊厥高锌组与正常高锌组相比,反射时间明显延长(P<0.05);惊厥高锌组与惊厥常锌组相比,反射时间无统计学差异。(2)P56时,正常低锌组与正常常锌组相比,反射时间明显延长(P<0.05);正常高锌组与正常常锌组相比,反射时间明显缩短(P<0.05);惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,反射时间明显延长(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,反射时间进一步延长(P<0.05);惊厥高锌组与正常高锌组相比,反射时间明显延长(P<0.05);惊厥高锌组反射时间趋于正常,与惊厥常锌组相比,有统计学差异(P<0.05)。3.旷场实验:①延迟时间:(1)P42时,正常低锌组与正常常锌组、正常高锌组与正常常锌组相比,延迟时间无统计学差异;惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,延迟时间明显延长(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,延迟时间无统计学差异;惊厥高锌组与正常高锌组相比,延迟时间明显延长(P<0.05);惊厥高锌组与惊厥常锌组相比,延迟时间无统计学差异。(2)P56时,正常低锌组与正常常锌组相比,延迟时间明显延长(P<0.05);正常高锌组与正常常锌组相比,延迟时间明显缩短(P<0.05);惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,延迟时间明显延长(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,延迟时间进一步延长(P<0.05);惊厥高锌组与正常高锌组相比,延迟时间明显延长(P<0.05);惊厥高锌组延迟时间趋于正常,与惊厥常锌组相比,有统计学差异(P<0.05)。②开场得分:(1)P42时,正常低锌组与正常常锌组、正常高锌组与正常常锌组相比,开场得分无统计学差异;惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,开场得分明显减少(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,开场得分无统计学差异;惊厥高锌组与正常高锌组相比,开场得分明显减少(P<0.05);惊厥高锌组与惊厥常锌组相比,开场得分无统计学差异。(2)P56时,正常低锌组与正常常锌组相比,开场得分明显减少(P<0.05);正常高锌组与正常常锌组相比,开场得分明显增多(P<0.05);惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,开场得分明显减少(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,开场得分进一步减少(P<0.05);惊厥高锌组与正常高锌组相比,开场得分明显减少(P<0.05);惊厥高锌组开场得分趋于正常,与惊厥常锌组相比,有统计学差异(P<0.05)。4.新异物识别实验:(1)P42时,正常低锌组与正常常锌组、正常高锌组与正常常锌组相比,识别指数无统计学差异;惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,识别指数明显减小(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,识别指数无统计学差异;惊厥高锌组与正常高锌组相比,识别指数明显减小(P<0.05);惊厥高锌组与惊厥常锌组相比,识别指数无统计学差异。(2)P56时,正常低锌组与正常常锌组相比,识别指数明显减小(P<0.05);正常高锌组与正常常锌组相比,识别指数明显增大(P<0.05);惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,识别指数明显减小(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,识别指数进一步减小(P<0.05);惊厥高锌组与正常高锌组相比,识别指数明显减小(P<0.05);惊厥高锌组识别指数趋于正常,与惊厥常锌组相比,有统计学差异(P<0.05)。5.避暗实验:(1)P42时,正常低锌组与正常常锌组、正常高锌组与正常常锌组相比,潜伏期无统计学差异;惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,潜伏期明显缩短(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,潜伏期无统计学差异;惊厥高锌组与正常高锌组相比,潜伏期明显缩短(P<0.05);惊厥高锌组与惊厥常锌组相比,潜伏期无统计学差异。(2)P56时,正常低锌组与正常常锌组相比,潜伏期明显缩短(P<0.05);正常高锌组与正常常锌组相比,潜伏期明显延长(P<0.05);惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,潜伏期明显缩短(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,潜伏期进一步缩短(P<0.05);惊厥高锌组与正常高锌组相比,潜伏期明显缩短(P<0.05);惊厥高锌组潜伏期趋于正常,与惊厥常锌组相比,有统计学差异(P<0.05)。6.二次打击惊厥阈及存活率:①惊厥阈:正常低锌组与正常常锌组相比,惊厥阈明显缩短(P<0.05);正常高锌组与正常常锌组相比,惊厥阈明显延长(P<0.05);惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,惊厥阈明显缩短(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,惊厥阈进一步缩短(P<0.05);惊厥高锌组与正常高锌组相比,惊厥阈明显缩短(P<0.05);惊厥高锌组惊厥阈趋于正常,与惊厥常锌组相比,有统计学差异(P<0.05)。②存活率:正常常锌组83.3%、正常低锌组66.7%、正常高锌组91.7%、惊厥常锌组50.0%、惊厥低锌组38.1%、惊厥高锌组60.0%。7.血清锌浓度:(1)P43时,正常低锌组与正常常锌组、正常高锌组与正常常锌组相比,血清锌浓度无统计学差异;惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,血清锌浓度明显降低(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,血清锌浓度无统计学差异;惊厥高锌组与正常高锌组相比,血清锌浓度明显降低(P<0.05);惊厥高锌组与惊厥常锌组相比,血清锌浓度无统计学差异。(2)P56时,正常低锌组与正常常锌组相比,血清锌浓度明显降低(P<0.05);正常高锌组与正常常锌组相比,血清锌浓度明显升高(P<0.05);惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,血清锌浓度明显降低(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,血清锌浓度进一步降低(P<0.05);惊厥高锌组与正常高锌组相比,血清锌浓度明显降低(P<0.05);惊厥高锌组血清锌浓度趋于正常,与惊厥常锌组相比,有统计学差异(P<0.05)。8.Neo-Timm’s染色结果显示:六组大鼠海马CA3、DG区苔藓纤维发芽评分均存在组间显著性差异(P<0.05),正常低锌组与正常常锌组、正常高锌组与正常常锌组相比,海马CA3、DG区苔藓纤维发芽评分无统计学差异;惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组、惊厥高锌组与正常高锌组相比,海马CA3、DG区苔藓纤维发芽评分明显增加(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,海马CA3、DG区苔藓纤维发芽评分进一步增加(P<0.05);惊厥高锌组海马CA3、DG区苔藓纤维发芽评分趋于正常,与惊厥常锌组相比,有统计学差异(P<0.05)。9.Western blot结果显示:①大脑皮层及海马组织GPR39的表达:正常低锌组与正常常锌组相比,GPR39的表达明显降低(P<0.05);正常高锌组与正常常锌组相比,GPR39的表达明显升高(P<0.05);惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,GPR39的表达明显降低(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,GPR39的表达进一步降低(P<0.05);惊厥高锌组与正常高锌组相比,GPR39的表达明显降低(P<0.05);惊厥高锌组GPR39的表达趋于正常,与惊厥常锌组相比,有统计学差异(P<0.05)。②大脑皮层及海马组织KCC2的表达:正常低锌组与正常常锌组相比,KCC2的表达明显降低(P<0.05);正常高锌组与正常常锌组相比,KCC2的表达明显升高(P<0.05);惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,KCC2的表达明显降低(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,KCC2的表达进一步降低(P<0.05);惊厥高锌组与正常高锌组相比,KCC2的表达明显降低(P<0.05);惊厥高锌组KCC2的表达趋于正常,与惊厥常锌组相比,有统计学差异(P<0.05)。③大脑皮层及海马组织CB-D28K的表达:正常低锌组与正常常锌组相比,CB-D28K的表达明显降低(P<0.05);正常高锌组与正常常锌组相比,CB-D28K的表达明显升高(P<0.05);惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组相比,CB-D28K的表达明显降低(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,CB-D28K的表达进一步降低(P<0.05);惊厥高锌组与正常高锌组相比,CB-D28K的表达明显降低(P<0.05);惊厥高锌组CB-D28K的表达趋于正常,与惊厥常锌组相比,有统计学差异(P<0.05)。④大脑皮层及海马组织MBP的表达:正常低锌组与正常常锌组、正常高锌组与正常常锌组相比,MBP的表达无统计学差异;惊厥常锌组与正常常锌组、惊厥低锌组与正常低锌组、惊厥高锌组与正常高锌组相比,MBP的表达明显降低(P<0.05);惊厥低锌组与惊厥常锌组相比,MBP的表达明显降低;惊厥高锌组与惊厥常锌组相比,MBP的表达明显增高。结论:1.低锌、高锌饮食干预2周对大鼠的体重、神经行为及认知、血清锌浓度无明显影响。2.低锌干预4周可加重惊厥后的大鼠体重减轻、神经行为及认知损伤、血清锌浓度及二次打击后惊厥阈的下降,加重苔藓纤维异常发芽,可进一步降低大脑皮层及海马组织 GPR39、KCC2、CB-D28K、MBP 的表达。3.高锌干预4周可明显改善惊厥后的大鼠体重减轻、改善行为及认知障碍、增加血清锌浓度及二次打击的惊厥阈,抑制苔藓纤维异常发芽,可能与纠正大脑皮层及海马组织GPR39、KCC2、CB-D28K、MBP的异常表达有关。