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目的:探讨大脑皮质特异性层标记物(LSMs)非磷酸化神经丝重链(SMI-32)和钙结合蛋白(CD-28K)在皮质发育不良(CD)模型鼠大脑皮质中的表达,为CD的发病机制研究和诊断提供新的实验方法。方法:(1)随机选取12只正常健康8-12周龄、体重240-340克的SD孕鼠。6只实验组孕鼠在孕第17天以BCNU 15mg/kg加5%的葡萄糖液稀释成4mg/ml进行腹腔注射。6只对照组孕鼠在孕第17天以等量5%的葡萄糖液腹腔注射。然后,将两组孕鼠在同等条件下正常饲养、待产。子代(F1代)仔鼠出生后同其母鼠一起饲养至21天后开始断奶喂养。期间对F1代仔鼠进行行为学观察(包括癫痫发作)及水迷宫实验。并于P0、P28、P56天进行体重及脑湿重测定。(2)F1代鼠在出生后第28天及第56天(P28,P56)经腹腔麻醉及心脏灌注取脑后,将脑组织后固定6-8小时。先后以20%、30%的蔗糖PBS液(0.01M PBS,PH=7.4)在4℃下梯度脱水24小时(以组织块沉底为最佳),然后将包括第一躯体感觉运动皮质在内的脑组织块按嘴尾侧方向切成40um厚的连续冠状冰冻切片,再随机选取部分切片进行尼氏染色[6],观察皮质组织的常规病理特点,另随机选取部分切片使用SP法对切片进行漂浮染色,检测了解SMI-32及CD-28K在各皮层的表达,SMI-32以及CD-28K阳性细胞数,阳性细胞形态学。结果:(1)仔鼠大小、行为学观察及水迷宫实验45只对照组仔鼠与BCNU药物组仔鼠均无自发性癫痫发作,但后者一般状态较差,出现活动量减少、反应迟钝、智能障碍等。BCNU药物组仔鼠较对照组仔鼠水中逃避潜伏期明显延长。在P0天时,对照组仔鼠体重显著高于BCNU药物组,平均体重之比是7.50/4.30克(p<0.05);对照组仔鼠脑湿重显著高于BCNU药物组,平均脑湿重之比是372/203毫克(p<0.05)。然而,到成年时(P56天),对照组与药物组体重之比119.06/94.61克,无明显差异(p>0.05);但对照组脑湿重仍高于BCNU药物组,平均脑湿重之比是1.81/1.23克(p<0.05)。(2)组织学改变BCNU药物组仔鼠均见明显皮质发育畸形,脑背面见四叠体完全显露,BCNU药物组鼠脑的重量减小接近40%。尼氏染色显示BCNU药物组与对照组皮质构筑有明显差异。与对照组比较,BCNU药物组见皮质板变薄及异位结节形成(即神经元簇集)。在成年鼠对照组皮质见典型的6-层皮质结构,而在BCNU药物组却见皮层紊乱、皮质变薄,浅层和深层均有大型神经元簇集。(3)免疫组织化学SMI-32染色:在P28、P56天,对照组鼠脑皮质中,SMI-32在SM1区(sensorimotor 1区,第1感觉运动区)的第II、III、V层锥体细胞表达,在第V层表达明显、均一而稳定呈条带状分布。BCNU药物组的鼠脑皮质层结构较紊乱,SMI-32阳性细胞数减少,多数在IV、VI层表达,而在第II、V层表达较少,第III层几乎无表达,细胞极向紊乱、消失(图3、图4)。在高倍镜下(x40)(图5、图6)可见树突变细、弯曲、胞体缩小、胞体部分也可见小的轴突轴丘。有时可见畸形神经元(胞体呈畸形)、球形(胞体呈球形)或多极形神经元。正常组P56天与P28天比较,SMI-32阳性细胞数减少、细胞体积增大、细胞分布模式基本无变化。药物组P56与P28比较,仍然表现为SMI-32阳性细胞数减少、细胞体积增大、分布模式基本无变化。CD-28K染色:在P28、P56天,对照组鼠脑皮质中,CD-28K主要在皮质的第II/III及V/VI层中间神经元表达,分布较均匀而呈带状,但在第V/VI层的中间神经元表达较弱。在BCNU药物组,CD-28K阳性细胞的这种正常分布方式被破坏了,且CD-28K阳性细胞数较对照组减少,并出现了不同形状的异常神经元簇。在背侧皮质可见多组神经元以放射柱或结节的形式位于灰质底部;至皮质外侧,CD-28K阳性神经元多位于浅表位置。正常组P56天与P28天比较,CD-28K阳性细胞体积增大,细胞数量及分布模式基本无变化。药物组P56与P28比较,CD-28K阳性细胞体积增大、数量减少,细胞分布模式基本无变化。结论:(1)BCNU诱导的模型鼠大脑皮质发育不良可成功模拟人类CD。(2)常规组织染色仅能大致显示皮质的组织病理特征但却不能显示异常神经元的来源及神经元间的连接,但SMI-32及CD-28k不但能显示皮质组织及细胞结构的异常以用于CD的病理诊断,而且可揭示CD的异常神经元来源及神经元分化、移行、组织结构重建障碍等发病机制。