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实验背景和目的癫痫是一种反复发作的区域性神经元同步异常放电导致短暂性大脑功能障碍的慢性疾病。随着发作次数和持续时间的增加,部分患者对抗癫痫药敏感性逐渐降低,最终发展为药物难治性癫痫。在临床上,运用糖皮质激素能有效控制部分癫痫患者的发作并改善预后,但具体作用机制尚不明确。也有报道长时间高水平的糖皮质激素环境引起海马神经元损伤,影响海马对HPA轴的正常反馈抑制,形成恶性循环,可导致其他慢性神经系统疾病,如阿尔茨海默氏症。这些证据提示糖皮质激素对中枢神经系统的作用存在多样性。为进一步了解糖皮质激素在癫痫的发生、发展中的作用,我们拟建立癫痫大鼠模型,观察其糖皮质激素水平和HPA轴的变化,探讨补充外源性糖皮质激素在癫痫中潜在的作用机制,为临床上使用糖皮质激素治疗癫痫提供理论依据。实验内容1.建立颞叶癫痫大鼠模型,氯化锂联合匹罗卡品进行腹腔给药,观察各大鼠癫痫发作情况,并根据Racine分级进行分级,留取IV或V级发作的大鼠备用。分组:正常组(CON),癫痫组(EP),癫痫+氢化可的松组(Hydr),癫痫+RU486组(RU486),每组6只。2.行为学检测,通过视频监控记录癫痫发作次数,Morris水迷宫实验对大鼠的学习认知和空间记忆能力的变化进行评估。3 Elisa检测HPA轴的CRH、ACTH、CORT表达水平变化。4.Western Blot、免疫组化检测糖皮质激素受体(GR)蛋白表达水平以及分布。5.Nissl染色及高尔基染色检测大鼠海马各区神经元细胞的损伤情况,以及树突和突触棘情况。6.Elisa检测:(1)炎症因子TNF-α和IL-1β的变化;(2)兴奋性与抑制性神经递质:谷氨酸以及γ氨基丁酸的含量。实验结果1.颞叶癫痫大鼠自发性发作:EP组大鼠的一周发作频率为8.25±0.854次,Hydr组下降到4.25±0.629次(P<0.05),RU486组发作次数略下降(6.00±1.472,P>0.05)。2.补充外源性糖皮质激素改善颞叶癫痫大鼠的学习和认知功能:水迷宫结果显示,与CON组相比较,EP组大鼠的潜伏期与游泳距离都增加,搜寻路径呈“边缘式”,穿越目标平台次数减少。补充氢化可的松后,该组大鼠的游泳距离和潜伏期的值均显著下降(P<0.05),穿越平台次数增多(P<0.05);RU486组大鼠的游泳距离和潜伏期的值下降(P<0.05),但穿越平台次数的改变无差异(P>0.05)。3.补充外源性糖皮质激素减轻HPA轴及信号通路功能障碍:与CON组相比,EP组大鼠血清中CORT水平下降,ACTH和CRH水平不同程度上升。予补充氢化可的松后,CORT水平明显上升,ACTH水平略下降,CRH水平则明显下降。RU486组CORT水平上升,ACTH和CRH水平也下降,但无统计学差异。Western Blot及免疫组化检测显示癫痫大鼠脑组织中GR蛋白表达下降,而Hydr组和RU486组均不同程度提高;免疫组化显示癫痫大鼠海马CA1区GR阳性细胞数降低,予氢化可的松治疗后GR阳性细胞数明显增高,RU486组大鼠无明显改善。4.补充外源性糖皮质激素减轻海马损伤:Nissl染色结果显示,癫痫大鼠海马CA1区和CA3区的神经细胞丢失明显、结构层次混乱,予氢化可的松处理能明显改善这些损伤,RU486组大鼠也在一定程度上改善。高尔基染色显示EP组大鼠齿状区苔藓纤维发芽增加,而氢化可的松和RU486处理后,不同程度的抑制了这种异常纤维萌发。5.补充外源性糖皮质激素可抑制大鼠炎症反应:与CON组相比,EP组大鼠的TNF-α和IL-1β均有显著上升趋势(P<0.05),予氢化可的松处理后这两个指标均有明显下降(P<0.05);RU486有一定下降,但无统计学差异。6.补充外源性糖皮质激素能调整神经递质失衡:EP组大鼠谷氨酸水平较CON组明显增高,γ氨基丁酸明显下降;应用氢化可的松和RU486后,两种神经递质的平衡均有不同程度恢复。结论:1.癫痫引起大鼠HPA轴功能紊乱,补充外源性糖皮质激素,有利于恢复兴奋性与抑制性神经递质平衡,减少齿状回苔藓纤维芽生减少癫痫发作;2.外源性糖皮质激素可以减轻癫痫大鼠脑内的炎症反应,减轻海马CA1区和CA3区神经元损伤,可能与认知功能改善有关;3.RU486未能明显抑制癫痫发作,但能在一定程度上改善脑功能;4.外源性糖皮质激素与RU486对GRβ/GRα的构成比无显著影响。