卒中后癲癇（Post-stroke epilepsy，PSE）是指繼發于腦卒中的癲癇發作且既往無癲癇發作史，其病因包括出血性腦卒中和缺血性腦卒中。雖然缺血性 PSE 的發生率低于出血性腦卒中，但由于缺血性卒中患病率遠高于出血性腦卒中，從而缺血性 PSE 患者也多于出血性 PSE 患者。作為腦卒中的常見并發癥，卒中后早期癲癇發作會加重腦組織損傷，直接影響患者預后。為了研究缺血性 PSE 的發病機制，制定合理的治療方案，構建了各種動物模型。文章就缺血性 PSE 動物模型研究進展進行綜述。
引用本文： 唐青青, 馬勛泰. 缺血性卒中后癲癇動物模型的研究進展. 癲癇雜志, 2020, 6(5): 428-430. doi: 10.7507/2096-0247.20200070 復制
腦卒中后癲癇（Post-stroke epilepsy，PSE）指腦卒中前無癲癇發作史，而在腦卒中后有多次癲癇發作，并確認由腦卒中所引起[1]。缺血性 PSE 是常見的 PSE 類型，是由動脈缺血性卒中導致的癲癇發作。據國外文獻報道，在所有癲癇患者中，缺血性 PSE 占 9%[2]。缺血性腦卒中可發生在任何年齡階段，以老年患者居多，但兒科患者發生缺血性卒中后其 PSE 發生率明顯高于成人及老年人[3]。隨著社會的高速發展及我國老齡化社會的到來，誘發缺血性卒中的危險因素增多，導致缺血性卒中的人群增加，進而發生缺血性 PSE 的人群也增加，從而為相關疾病的臨床診治帶來嚴峻的考驗。建立接近疾病發生的生理、病理過程及實驗重復性好的動物模型對缺血性 PSE 的研究極為重要。本文對缺血性 PSE 動物模型的常見模型、模型制作方法及各模型的特點作一綜述。
1 模型動物的選擇
缺血性 PSE 動物大多選用嚙齒類動物，以鼠類居多，因其個體小、飼養容易、管理方便且生長周期短而被多數科研工作者所選用。既往有研究表明，大鼠基因與人類基因同源性較高，且大鼠腦血管與人類腦血管的解剖結構相似度高，能較好的模擬人類缺血性卒中后的生理、病理及遺傳學改變等[4]。兔類由于其腦血管與人類解剖結構差異性大，貓、犬、豬、羊以及靈長類動物雖然能較好模擬人類疾病過程，但由于其繁殖能力低、飼養困難、成本高、倫理負擔大等，均較少用于該類實驗。對于選擇什么年齡的鼠類進行建模尚無統一的標準，目前選用較多的是成年男性雄鼠。但研究表明，在中青年人群中發生缺血性腦梗死時，女性相對而言梗死病灶較小；但在老年人群中發生缺血性卒中時，女性的梗死病灶更大，所導致的后果更為嚴重[5, 6]。由于性別及年齡對缺血性腦卒中的影響，選擇動物性別及年齡時需根據具體實驗進行判斷。
2 常見的動物模型
國內缺血性 PSE 動物模型相關文獻較少，大多源自于國外文獻研究，其模型制作方法大多源自于缺血性腦卒中動物模型的制作方案，主要包括大腦中動脈閉塞型、頸動脈閉塞型以及光栓法。
2.1 大腦中動脈閉塞型卒中后癲癇動物模型
在臨床上，大腦中動脈（Middle cerebral artery，MCA）是腦梗死中常見的病變血管，且出現該血管閉塞的患者臨床癥狀較重，PSE 發生率高。因此，目前選用大腦中動脈閉塞法建立 PSE 是較為理想的缺血性卒中動物模型，該模型所建立的缺血性卒中其病灶多位于皮層及紋狀體。大腦中動脈閉塞方法包括開顱法與不開顱法[7]。開顱法即在開顱直視下行 MCA 血管夾夾閉、套管結扎、縫線結扎、電凝燒灼等。開顱法因其對手術器械及手術操作要求高，且術后感染率、致死率高，已有研究者對其進行改良，但目前較少應用于研究 PSE。不開顱法包括線栓法、血栓栓塞法以及 ET-1 血管收縮法。
線栓法從 20 世紀 90 年代被提出以來，因無需開顱且創傷小、操作簡便、存活率高、病灶較穩定而常被研究者選用制作缺血性卒中動物模型。有學者指出，通過線栓法建立的缺血性卒中高度模擬了人類心源性大腦中動脈栓塞型缺血性腦卒中發病機制，因此目前大腦中動脈線栓法是公認的較為經典的制作缺血性卒中動物模型的方法，現目前也常被用于缺血性 PSE 的研究[8]。線栓法其線栓材料最初為手術縫線，后期逐漸演變為釣魚線再到現在的由專業廠商生產。線栓法進栓的部位主要有 3 處：頸總動脈（Common carotid artery，CCA）、頸外動脈（External carotid artery，ECA）及頸內動脈（Internal carotid artery，ICA），目前研究者多選用經 ICA 到大腦中動脈（MCA），從而改變該處的血流量。但由于線栓法存在不能順利插入、插入后不能準確估計插入深度、插入可能存在血管破裂、線栓成功后可能無病灶等一系列問題，在實驗選用中也受到一定限制。1997 年 Zhang 等[9]首創血栓栓塞法建立局灶性缺血性 PSE 模型。該模型將預先形成的血栓注入 ICA，于 MCA 處形成栓塞并阻斷該處血流。血栓栓塞模型可通過調節血栓的量來改變腦組織損傷程度，其還可通過自身抗凝系統實現再灌注，能較好模擬人類缺血性卒中生理病理病變過程[10]。且還可采用直接向 MCA 附近腦組織注射血管收縮素 ET-1 誘導 MCA 閉塞建立 PSE 動物模型[11]，ET-1 主要通過與血管壁上的內皮素受體結合達到局部血管收縮進而改變該處血流。
國外研究者通過 6～10 個月的視頻腦電圖（VEEG）檢測采用 MCA 閉塞法建立缺血性卒中實驗，未觀察到癲癇發作[12, 13]。采用 MCA 閉塞法建立的 PSE 動物模型發生率較低，因此為了能更好達到局灶性缺血效果，有研究者通過改良將 MCA 閉塞聯合同側 CCA 閉塞進行造模[14, 15]。
2.2 頸總動脈閉塞型卒中后癲癇動物模型
CCA 閉塞型缺血性卒中動物模型包括了一側頸動脈閉塞和兩側均閉塞兩大類，主要是通過血管夾、縫線等方式進行閉塞以達到一側大腦半球或全腦缺血的目的。通過該方式建立的缺血性卒中模型常模擬的是頸部血管病變所致的缺血性腦卒中。
兩側頸部血管閉塞法建立的缺血性卒中常用于模擬的是人類全腦的缺血性卒中，可用于研究心臟驟停幸存者、雙側頸部血管病變者的 PSE 發作機制。由于通過該方式建立的缺血性卒中梗死病灶大，可用于大面積腦梗死后 PSE 發病機制的研究。在實際研究過程中，學者所采用的方式也不盡一致。部分學者采用雙側頸動脈夾閉聯合兩側椎動脈閉塞法即 4-VO 法建立 PSE 動物模型[16, 17]，部分學者采用兩側頸動脈夾閉聯合降低動脈壓的方法建立 PSE 動物模型[18]。研究發現，通過該方式建立的 PSE 動物模型，其 PSE 發生率高，約為 50%[16]。但通過該方式建立 PSE 的模型時，動物死亡率較高，后期存活率低，因此常選用健康成年或老年鼠進行造模。
另外一種頸部血管閉塞模型即為一側頸動脈閉塞[19]，該方法最初是用來建立缺血性卒中動物模型。在實際實驗過程中，由于實驗動物側枝循環豐富，僅通過閉塞一側頸總動脈往往不會出現缺血病灶。Kadam 等[20]研究發現，缺血性病灶的存在是發生 PSE 的關鍵。因此，該方法在 PSE 研究上受到了限制。通過后期的不斷探索及改良，研究者將一側頸動脈結扎與缺氧聯合使用來建立 PSE 動物模型。此動物模型是一種較為經典的研究缺血缺氧性腦病的動物模型。但研究過程中發現[20, 21]，通過該方式建立的動物模型 PSE 發生率為 50%～60%。該方法可在一定程度上模擬人類一側頸動脈閉塞后腦組織發生的缺血缺氧。但由于缺血缺氧存在時間上的不同步，在使用過程中也受到了一定的限制。
2.3 光栓法卒中后癲癇動物模型
光栓法是通過血管內注射光感染料后通過透過顱骨照射目標血管而達到阻斷該處血流效果的一種方法，其血栓形成是由于光敏劑在血管內皮細胞上通過光化學反應產生大量活性氧從而損傷血管內皮細胞所致。1984 年由 Dietrich 等首次提出采用光栓法建立缺血性卒中動物模型。目前較為常用的光敏材料為玫瑰紅染料，配置成 7.5～15 mg/mL，按照 10～20 mg/kg 進行使用[22]。由于光栓法建立缺血性卒中動物模型時可選擇性閉塞腦血管，通過閉塞皮層血管建立模擬人類小血管閉塞卒中或閉塞顱內大血管模擬人類相應血管閉塞卒中，還可通過對頸動脈照射形成血栓，后期血栓脫落后模擬人類多發性腦梗死發病機制，因此在缺血性卒中研究的應用是較為普遍的。
通過對光栓法建立的缺血性卒中動物后期觀察發現，后期發生了 PSE，但由于閉塞血管不同，其 PSE 發生率也不同。Kelly 等[23]通過光栓法建立 PSE 動物模型的癲癇發生率高達 50%，Karhunen 等[24]研究發現癲癇發生率為 18%。他們還發現，通過光栓法建立的 PSE 動物模型，其皮層梗死部位從 I～IV 層不等，甚至還存在海馬部位的損傷。光栓法建立的 PSE 動物模型，且癲癇發作常為晚發型癲癇發作，可用于研究晚發型 PSE 的機制。雖然該方法建立的 PSE 動物模型癲癇發生率較高，但由于光栓法存在梗死病灶不穩定，且后期栓子存在脫落進一步出現再發梗死病灶的可能，癲癇發作難以確定是否為首次病灶所致，故而限制了其使用。
3 結語
自 1964 年 Jackson 報道出缺血性卒中后急性期癲癇發作后，人類對 PSE 逐漸有了一定的了解。雖然缺血性卒中后可導致癲癇發作，但由于缺乏成熟、穩定的 PSE 動物模型建立方法，對 PSE 具體發生機制的認識仍不夠全面，尚待深入。上訴建立的各種動物模型均有其優缺點，研究者應根據研究的具體情況選擇實驗動物及建模方法。同時也需進一步探索或在現有建模方法上進行改良，從而建立一個成熟、穩定的 PSE 動物模型。
腦卒中后癲癇（Post-stroke epilepsy，PSE）指腦卒中前無癲癇發作史，而在腦卒中后有多次癲癇發作，并確認由腦卒中所引起[1]。缺血性 PSE 是常見的 PSE 類型，是由動脈缺血性卒中導致的癲癇發作。據國外文獻報道，在所有癲癇患者中，缺血性 PSE 占 9%[2]。缺血性腦卒中可發生在任何年齡階段，以老年患者居多，但兒科患者發生缺血性卒中后其 PSE 發生率明顯高于成人及老年人[3]。隨著社會的高速發展及我國老齡化社會的到來，誘發缺血性卒中的危險因素增多，導致缺血性卒中的人群增加，進而發生缺血性 PSE 的人群也增加，從而為相關疾病的臨床診治帶來嚴峻的考驗。建立接近疾病發生的生理、病理過程及實驗重復性好的動物模型對缺血性 PSE 的研究極為重要。本文對缺血性 PSE 動物模型的常見模型、模型制作方法及各模型的特點作一綜述。
1 模型動物的選擇
缺血性 PSE 動物大多選用嚙齒類動物，以鼠類居多，因其個體小、飼養容易、管理方便且生長周期短而被多數科研工作者所選用。既往有研究表明，大鼠基因與人類基因同源性較高，且大鼠腦血管與人類腦血管的解剖結構相似度高，能較好的模擬人類缺血性卒中后的生理、病理及遺傳學改變等[4]。兔類由于其腦血管與人類解剖結構差異性大，貓、犬、豬、羊以及靈長類動物雖然能較好模擬人類疾病過程，但由于其繁殖能力低、飼養困難、成本高、倫理負擔大等，均較少用于該類實驗。對于選擇什么年齡的鼠類進行建模尚無統一的標準，目前選用較多的是成年男性雄鼠。但研究表明，在中青年人群中發生缺血性腦梗死時，女性相對而言梗死病灶較小；但在老年人群中發生缺血性卒中時，女性的梗死病灶更大，所導致的后果更為嚴重[5, 6]。由于性別及年齡對缺血性腦卒中的影響，選擇動物性別及年齡時需根據具體實驗進行判斷。
2 常見的動物模型
國內缺血性 PSE 動物模型相關文獻較少，大多源自于國外文獻研究，其模型制作方法大多源自于缺血性腦卒中動物模型的制作方案，主要包括大腦中動脈閉塞型、頸動脈閉塞型以及光栓法。
2.1 大腦中動脈閉塞型卒中后癲癇動物模型
在臨床上，大腦中動脈（Middle cerebral artery，MCA）是腦梗死中常見的病變血管，且出現該血管閉塞的患者臨床癥狀較重，PSE 發生率高。因此，目前選用大腦中動脈閉塞法建立 PSE 是較為理想的缺血性卒中動物模型，該模型所建立的缺血性卒中其病灶多位于皮層及紋狀體。大腦中動脈閉塞方法包括開顱法與不開顱法[7]。開顱法即在開顱直視下行 MCA 血管夾夾閉、套管結扎、縫線結扎、電凝燒灼等。開顱法因其對手術器械及手術操作要求高，且術后感染率、致死率高，已有研究者對其進行改良，但目前較少應用于研究 PSE。不開顱法包括線栓法、血栓栓塞法以及 ET-1 血管收縮法。
線栓法從 20 世紀 90 年代被提出以來，因無需開顱且創傷小、操作簡便、存活率高、病灶較穩定而常被研究者選用制作缺血性卒中動物模型。有學者指出，通過線栓法建立的缺血性卒中高度模擬了人類心源性大腦中動脈栓塞型缺血性腦卒中發病機制，因此目前大腦中動脈線栓法是公認的較為經典的制作缺血性卒中動物模型的方法，現目前也常被用于缺血性 PSE 的研究[8]。線栓法其線栓材料最初為手術縫線，后期逐漸演變為釣魚線再到現在的由專業廠商生產。線栓法進栓的部位主要有 3 處：頸總動脈（Common carotid artery，CCA）、頸外動脈（External carotid artery，ECA）及頸內動脈（Internal carotid artery，ICA），目前研究者多選用經 ICA 到大腦中動脈（MCA），從而改變該處的血流量。但由于線栓法存在不能順利插入、插入后不能準確估計插入深度、插入可能存在血管破裂、線栓成功后可能無病灶等一系列問題，在實驗選用中也受到一定限制。1997 年 Zhang 等[9]首創血栓栓塞法建立局灶性缺血性 PSE 模型。該模型將預先形成的血栓注入 ICA，于 MCA 處形成栓塞并阻斷該處血流。血栓栓塞模型可通過調節血栓的量來改變腦組織損傷程度，其還可通過自身抗凝系統實現再灌注，能較好模擬人類缺血性卒中生理病理病變過程[10]。且還可采用直接向 MCA 附近腦組織注射血管收縮素 ET-1 誘導 MCA 閉塞建立 PSE 動物模型[11]，ET-1 主要通過與血管壁上的內皮素受體結合達到局部血管收縮進而改變該處血流。
國外研究者通過 6～10 個月的視頻腦電圖（VEEG）檢測采用 MCA 閉塞法建立缺血性卒中實驗，未觀察到癲癇發作[12, 13]。采用 MCA 閉塞法建立的 PSE 動物模型發生率較低，因此為了能更好達到局灶性缺血效果，有研究者通過改良將 MCA 閉塞聯合同側 CCA 閉塞進行造模[14, 15]。
2.2 頸總動脈閉塞型卒中后癲癇動物模型
CCA 閉塞型缺血性卒中動物模型包括了一側頸動脈閉塞和兩側均閉塞兩大類，主要是通過血管夾、縫線等方式進行閉塞以達到一側大腦半球或全腦缺血的目的。通過該方式建立的缺血性卒中模型常模擬的是頸部血管病變所致的缺血性腦卒中。
兩側頸部血管閉塞法建立的缺血性卒中常用于模擬的是人類全腦的缺血性卒中，可用于研究心臟驟停幸存者、雙側頸部血管病變者的 PSE 發作機制。由于通過該方式建立的缺血性卒中梗死病灶大，可用于大面積腦梗死后 PSE 發病機制的研究。在實際研究過程中，學者所采用的方式也不盡一致。部分學者采用雙側頸動脈夾閉聯合兩側椎動脈閉塞法即 4-VO 法建立 PSE 動物模型[16, 17]，部分學者采用兩側頸動脈夾閉聯合降低動脈壓的方法建立 PSE 動物模型[18]。研究發現，通過該方式建立的 PSE 動物模型，其 PSE 發生率高，約為 50%[16]。但通過該方式建立 PSE 的模型時，動物死亡率較高，后期存活率低，因此常選用健康成年或老年鼠進行造模。
另外一種頸部血管閉塞模型即為一側頸動脈閉塞[19]，該方法最初是用來建立缺血性卒中動物模型。在實際實驗過程中，由于實驗動物側枝循環豐富，僅通過閉塞一側頸總動脈往往不會出現缺血病灶。Kadam 等[20]研究發現，缺血性病灶的存在是發生 PSE 的關鍵。因此，該方法在 PSE 研究上受到了限制。通過后期的不斷探索及改良，研究者將一側頸動脈結扎與缺氧聯合使用來建立 PSE 動物模型。此動物模型是一種較為經典的研究缺血缺氧性腦病的動物模型。但研究過程中發現[20, 21]，通過該方式建立的動物模型 PSE 發生率為 50%～60%。該方法可在一定程度上模擬人類一側頸動脈閉塞后腦組織發生的缺血缺氧。但由于缺血缺氧存在時間上的不同步，在使用過程中也受到了一定的限制。
2.3 光栓法卒中后癲癇動物模型
光栓法是通過血管內注射光感染料后通過透過顱骨照射目標血管而達到阻斷該處血流效果的一種方法，其血栓形成是由于光敏劑在血管內皮細胞上通過光化學反應產生大量活性氧從而損傷血管內皮細胞所致。1984 年由 Dietrich 等首次提出采用光栓法建立缺血性卒中動物模型。目前較為常用的光敏材料為玫瑰紅染料，配置成 7.5～15 mg/mL，按照 10～20 mg/kg 進行使用[22]。由于光栓法建立缺血性卒中動物模型時可選擇性閉塞腦血管，通過閉塞皮層血管建立模擬人類小血管閉塞卒中或閉塞顱內大血管模擬人類相應血管閉塞卒中，還可通過對頸動脈照射形成血栓，后期血栓脫落后模擬人類多發性腦梗死發病機制，因此在缺血性卒中研究的應用是較為普遍的。
通過對光栓法建立的缺血性卒中動物后期觀察發現，后期發生了 PSE，但由于閉塞血管不同，其 PSE 發生率也不同。Kelly 等[23]通過光栓法建立 PSE 動物模型的癲癇發生率高達 50%，Karhunen 等[24]研究發現癲癇發生率為 18%。他們還發現，通過光栓法建立的 PSE 動物模型，其皮層梗死部位從 I～IV 層不等，甚至還存在海馬部位的損傷。光栓法建立的 PSE 動物模型，且癲癇發作常為晚發型癲癇發作，可用于研究晚發型 PSE 的機制。雖然該方法建立的 PSE 動物模型癲癇發生率較高，但由于光栓法存在梗死病灶不穩定，且后期栓子存在脫落進一步出現再發梗死病灶的可能，癲癇發作難以確定是否為首次病灶所致，故而限制了其使用。
3 結語
自 1964 年 Jackson 報道出缺血性卒中后急性期癲癇發作后，人類對 PSE 逐漸有了一定的了解。雖然缺血性卒中后可導致癲癇發作，但由于缺乏成熟、穩定的 PSE 動物模型建立方法，對 PSE 具體發生機制的認識仍不夠全面，尚待深入。上訴建立的各種動物模型均有其優缺點，研究者應根據研究的具體情況選擇實驗動物及建模方法。同時也需進一步探索或在現有建模方法上進行改良，從而建立一個成熟、穩定的 PSE 動物模型。