目的:探讨X射线宫内照射诱导模拟的结节性硬化大白鼠动物模型的脑、心脏、肾脏、皮肤、眼睛、肺、牙齿等主要病理特征,为进一步研究结节性硬化的发病机制及致痫机制打下基础。方法:①将8只健康妊娠17天的SD大鼠随机平均分为4组,即正常对照孕鼠组(2只)、接受剂量为175c Gy的X射线照射组(175c Gy孕鼠组,2只)、195c Gy孕鼠组(2只)、215c Gy孕鼠组(2只)。各孕鼠组所产仔鼠一代(F1代)饲养成年后作为实验对象;②行为学观察法:成年当日(年龄=2月)即开始用视频监控在自然光线下进行24小时动态录像,持续时间为30天,观察活动、摄食、饮水、昼夜节律等情况,着重了解有无自发性癫痫发作;③水迷宫实验法:分别利用定位航行、空间探索及可视平台的实验方法检测大鼠的空间学习记忆能力;④脑电图检测:利用电极针行脑双侧额、顶叶皮质,海马区脑电图监测,均在大鼠麻醉状况下进行;⑤所有实验动物实验终止后均进行心脏灌流固定,观察大白鼠皮肤、口腔、牙齿及甲周有无异常,获取大白鼠脑、心、肾、肺、眼睛的大体标本,进行数码相机采图,对脑组织进行体积测定、称重,脑前后径、左右径及上下径测量,测量结束后对脑分别进行冰冻及石蜡切片,行Nissl染色和HE染色,除脑外的其他脏器均行石蜡切片、HE染色。结果:①行为学观察:正常对照组无自发性癫痫发作,模型组夜间活动均较正常对照组增多,表现为洗脸样动作、舔毛、搔痒、打架、追逐活动频繁,观察时间内模型组大鼠共发现3只达Racine分级3级以上的自发性癫痫发作,发生率为16.7%。②水迷宫实验:模型组大鼠逃避潜伏期均明显长于正常对照组,有统计学意义(P<0.05);随着训练次数的增多,各实验组逃避潜伏期均逐渐缩短,但模型组仍长于正常对照组;模型组目标象限时间百分比及穿越平台次数明显差于正常对照组,有统计学意义(P<0.05),模型组组间比较无差异。③脑电图:3.5%水合氯醛麻醉状态下,模型组额叶、顶叶皮质及海马处均可发现频发的痫样放电,且双侧均出现。正常组可见极少量的痫样放电,总痫样放电发生率中位数为0.9次/min,175c Gy组总痫样放电发生率中位数为8.3次/min,195c Gy组为15.5次/min,215c Gy组为12.1次/min。各模型组与正常对照组总痫样放电发生率比较P<0.01,差异有统计学意义,模型组组间比较差异亦存在统计学意义。④大体标本及多系统病理学观察:各实验组未见皮肤、甲周、牙齿异常,215c Gy组中有1例发现一侧肾脏体积明显增大,免疫组织化学证实为肾母细胞瘤,余实验组未见结节性硬化的多系统肿瘤表现。模型组大鼠脑体积变小(主要表现为前后径缩短明显),重量变轻,四叠体暴露;冠状面可见胼胝体部分或者完全缺失,脑皮质变薄,各脑室系统扩大,侧脑室扩大明显。脑Nissl染色示模型组脑皮层异常,皮层变薄、各层次分界模糊、皮质内及皮质下异位结节;海马结构异常,表现为CA1、CA2、CA3区神经元排列分散,CA1区常出现结节;室管膜下结节、胼胝体缺失,脑室扩大。脑HE染色示模型组大鼠脑皮质结构异常,分子层及Ⅱ~Ⅲ层内均可见多发的结节;皮层下结节;海马区结节,多发生于CA1区,结节内细胞排列紊乱,树突、轴突极性紊乱,可见部分神经元固缩、巨大神经元、不成熟神经元。结论:(1)X射线宫内照射孕17d大鼠能较好的模拟结节性硬化的脑皮质结构异常、室管膜下结节、癫痫发作及智能障碍,但尚未发现模拟除神经系统以外的脏器损害。(2)随着照射剂量的增加,脑组织的损害程度逐渐加重,智能障碍明显,但脑痫性放电并未增加。(3)该模型制作简单,死亡率低,成功率高、易于操作,为进一步研究其发病机制和致痫机制提供可靠的保障。