前言
癲病(epilepsy)是一種以大腦局部病灶突發(fā)性的一次高頻放電并向周圍組織擴(kuò)散為特征的大腦功能障礙,同時伴隨短暫的運(yùn)動、感覺、意識和自主神經(jīng)功能異常,腦電圖有明顯改變。WHO于2005年公布的資料顯示全世界有5000萬的癲病患者,平均年發(fā)病率為0.5‰~1‰。涉及癲癇的研究如細(xì)胞電生理記錄、細(xì)胞內(nèi)微成分分析以及組織學(xué)追蹤技術(shù)等,都不太可能直接在人腦里面進(jìn)行;抗癲病藥物的開發(fā)和研究,也不可能輕易在人體中進(jìn)行。因此,在研究癲癇病理病生改變和篩選抗癲癇藥物時,往往依賴于動物實(shí)驗(yàn)。
一個理想癲癇模型應(yīng)具有和人類癲癇相似的發(fā)生、發(fā)展的過程,至少應(yīng)具備如下特征:①具有諸如神經(jīng)元丟失、膠質(zhì)細(xì)胞增生、軸突絲狀芽生和突觸重建等與人類癲病相似的病理學(xué)變化;②在初始刺激和自發(fā)性癲病發(fā)作之間有較為固定的潛伏期(數(shù)天至數(shù)周);③模型能在一定時間內(nèi)保持大腦神經(jīng)元興奮性持續(xù)增高。
直至目前,尚無一種動物癲癇模型能夠完全復(fù)制人類癲癇。另外,由于癲病臨床發(fā)作形式多樣的特點(diǎn),不能僅用一種模型進(jìn)行癲病研究。癲癇動物模型的選擇取決于包括研究目的、模型對應(yīng)的臨床發(fā)作類型、對模型的熟悉程度及模型制備的難易等因素。
根據(jù)誘發(fā)癲癇的時程、遺傳背景和藥物抵抗性等特點(diǎn),癲癇的疾病動物模型可分為急性癲病模型、慢性癲病模型、自發(fā)性癲病模型。
部分造模方法
使用動物:小鼠、大鼠
【造模機(jī)制】:
在動物兩耳或眼球部位放置電極,以強(qiáng)電流通過電極對腦部進(jìn)行短時間刺激,使動物產(chǎn)生雙后肢強(qiáng)直性驚厥。
【模型方法】:
用電休克儀或藥理生理實(shí)驗(yàn)多用儀,導(dǎo)線引出交流電,將輸出線上連接鍔魚夾,以生理鹽水濕潤后,分別夾于小鼠或大鼠雙耳,或用稍凹圓盤狀角膜電極接觸雙角膜(角膜用丁卡因麻醉),隨即通電,即可使小鼠或大鼠發(fā)生典型的前肢屈曲、后肢伸直的強(qiáng)直性驚厥。電刺激參數(shù)一般為小鼠50mA、大鼠150mA、60Hz、80~120V(大鼠用180V),刺激時間為0.2~03秒。驚厥過程可分為潛伏期、強(qiáng)直期、陣攣期及驚厥后抑制期。觀察指標(biāo):以動物是否出現(xiàn)后肢強(qiáng)直為觀察指標(biāo),若某種藥物能阻止其發(fā)生,說明該藥具有抗MES作用。
【模型特點(diǎn)】:
MES模型是使用較多屈研究較為透徹的模型之一。常用于模擬人類的強(qiáng)直陣攣癲癇大發(fā)作,并用于抗強(qiáng)直-陣攣癲癇大發(fā)作的藥物篩選。經(jīng)典的抗癲病藥物苯妥英鈉就是通過MES模型發(fā)現(xiàn)的。
【模型評估和應(yīng)用】:
MES癲癇模型制備方法簡單,且有比較高的篩選抗癲病化合物的效率。急性癲癇模型也是有其不足之處的:MES模型對作用于離子型通道的藥物作用效果顯著,可能忽略了其他有抗癲癇作用的藥物(如氨基己酸、噻加賓等);MES模型不適合抗部分癲癇發(fā)作的藥物的篩選,如,MES模型提示N-甲基-D-天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartic acid, NMDA)受體的拮抗劑有效,但是該拮抗劑在點(diǎn)燃(kindling)模型及臨床試驗(yàn)中都沒有明確的抗癲癇作用。需要強(qiáng)調(diào)的是,急性癲癇模型不能模仿人類癲癇發(fā)生發(fā)展的整個過程,更不能模擬難治性癲癇、藥物抵抗性癲癇的病理生理改變過程。
參考文獻(xiàn):
1.Andrè V, Dube C, Francois J, et al. Pathogenesis and pharmacology of epilepsy in the lithium-pilocarpine model. Epilepsia,2007,48 (Suppl 5):41-47
2.Gareri P, Condorelli D, Bellua.rdo N, el al. Antiabsence effects of carbenoxolone in two genetic animal models of absence epilepsy (WAG/Rij rats and lh/lh mice).Neuropharmacology, 2005, 49 (4):551-563
3.Holmes GL. Animal model studies application to human patients. Neurology, 2007, 69 (24 Suppl 3): S28-32
4.Jefferys JG. Models and mechanisms of experimental epilepsies. Epilepsia, 2003, 44 (Suppl 12):44-50
5.Löscher W,Leppik IE. Critical re-evaluation of previous preclinical strategies for the cliscovery and the development of new anliepileplic drugs. Epilepsy Res, 2002, 50 (1-2):17-20
6.Löscher W,Schmidt D.Stralegies in aatiepileptic drug development: is rational drug design superior to random screening and structural variation?Epilepsy Res, 1994, 17 (2):95-134
7.Wang Y, Zhou D, Wang B, el al. A kindling model of pharmacoresislanl temporal lobe epilepsy in SpragueDawley rats induced by Coriaria lactone and its possible mechanism. Epilepsia,2003,44(4):475-488
8.White HS. Preclinical development of antiepileptic drugs: past, present, and future directions. Epilepsia, 2003, 44 (Suppl 7):2-8