難治性癲癇患者占癲癇患者總人數的 20%～30%。然而，難治性癲癇的形成機制尚未完全清楚，且對患者及其家屬造成較大危害和負擔。由于難治性癲癇患者腦組織標本難以獲取，因此目前仍需通過模型研究其機制。難治性癲癇動物模型能模擬人類難治性癲癇的病理改變、腦電圖特點、行為學特點等，有助于探索其發病機制及治療手段。本綜述概述了難治性癲癇動物模型中的化學點燃模型、電點燃模型和遺傳性動物模型，以期為今后選擇合適的模型提供幫助。
引用本文： 陳睿, 薛國芳. 難治性癲癇動物模型的研究進展. 癲癇雜志, 2021, 7(5): 431-435. doi: 10.7507/2096-0247.20210071 復制
難治性癲癇（Refractory epilepsy）是指合理并正確使用至少兩種耐受性好的抗癲癇藥物（AEDs）（單藥或聯合用藥）后未能實現無癲癇持續發作[1]。難治性癲癇能導致患者認知功能障礙并影響患者的人格和行為能力，嚴重影響其生活質量[2]。因此，探討難治性癲癇的發病機制和治療策略是目前的研究熱點。選擇和建立合適的難治性癲癇動物模型是實施相關研究的基礎。本文旨在總結目前常用的難治性癲癇模型，闡明各自的造模方法、原理、腦電圖特點及優缺點，為難治性癲癇的相關實驗研究提供參考。
1 難治性癲癇概述
AEDs 是癲癇治療的基礎，大多數患者經過藥物治療后發作能得到有效控制，而約有 1/3 的患者療效不佳，即難治性癲癇。相較于其他癲癇類型，難治性癲癇的癲癇發作更易導致猝死，對社會、家庭及患者本人帶來沉重的負擔。因此，只有明確難治性癲癇的發病機制，才能進行針對性治療。相關研究結果顯示鈉離子通道異常導致神經元興奮性提高，且在難治性癲癇患者海馬 CA1 區、CA4 區中存在神經元凋亡和膠質細胞增生活化。這提示電壓門控離子通道和細胞凋亡在難治性癲癇中發揮重要作用[3, 4]。
2 難治性癲癇動物模型選擇標準
難治性癲癇定義的確定為臨床工作者診斷難治性癲癇提供了較大的幫助。且難治性癲癇動物模型為研究其發病機制和治療策略提供了工具。
難治性癲癇動物模型合理的選擇標準為[5]：① 癲癇發作類型應與人類癲癇發作的臨床表現相似；② 動物模型的癲癇發作與腦電圖的發作性活動相關；③ 標準的 AEDs 對阻止癲癇發作無效或者作用弱。理想情況下，相同的動物模型應包括對標準藥物不同反應（有反應組 vs. 無反應組）的動物亞組。在難治性癲癇動物模型中，容易被 AEDs 抑制的癲癇發作模型發現比標準藥物效果更好新藥的可能性小；④ 使用動物模型可對抗驚厥藥物療效進行長期研究，即動物應在癲癇發作時存活并在慢性治療期間維持有效的藥物濃度。
3 化學點燃模型
3.1 鋰-匹羅卡品模型
3.1.1 造模方法
腹腔內注射 125 mg/kg 氯化鋰（LiCl）后同樣腹腔內注射 45 mg/kg 匹羅卡品[6]。詳見圖 1。
圖1
鋰-匹羅卡品模型示意圖
3.1.2 原理
匹羅卡品是一種毒蕈堿的受體激動劑，它能夠激活膽堿能神經元，破壞谷氨酸與 γ-氨基丁酸（GABA）的平衡。而氯化鋰能增強匹羅卡品的功能[6]。顳葉癲癇（Temporal lobe epilepsy，TLE）是最常見的難治性癲癇，而鋰-匹羅卡品模型經常用于研究 TLE。鋰-匹羅卡品模型的病理特點有炎癥的產生、膠質細胞的增生、神經元大量丟失和苔蘚纖維發芽，這與 TLE 的神經病理特征相似[6-8]。Ji-Eun 等[9]研究發現匹羅卡品誘導癲癇持續狀態（Status epilepticus，SE）后 7 天，小鼠的齒狀回和海馬 CA3 區可見固縮神經細胞。另外，甲酚紫染色可見 CA1 區和 CA3 區神經元丟失。且研究發現，鋰-匹羅卡品動物模型中腫瘤壞死因子 α（TNF-α）表達上調，損害神經膠質，調控離子平衡，最終導致實驗動物急性期出現 SE 和慢性期出現自發性反復發作[6, 7]。
3.1.3 分期
可分為急性期、潛伏期和慢性期。急性期在給予實驗動物匹羅卡品后立即發生。潛伏期為 SE 后的 4～44 天，這段期間實驗動物無任何癲癇發作。再次出現癲癇行為并伴有自發性反復發作則表明進入慢性期[6]。
3.1.4 腦電圖特點
發作時頻率≥30 Hz，波幅為 100～1 000 μV，急性期表現為棘波、尖波等具有癲癇特征的波形；慢性期表現為高波幅多棘波、多尖波等具有癲癇特征的波形[10, 11]。
3.1.5 優缺點
該模型具有制作簡便，成功率高，SE 時間長、頻率高，自發率高的優點。但因嚴重破壞實驗動物腦組織，其死亡率高[10]。
3.1.6 其他
需聯用膽堿受體阻滯劑如阿托品、甲基莨菪胺等降低實驗動物死亡率[12]。
3.2 海人酸模型
3.2.1 造模方法
該模型可分為局部給藥和系統給藥兩種。局部給藥即向實驗動物海馬區或杏仁核內注射 4 μg/kg 的海人酸（Kanic acid，KA）。系統給藥即向實驗動物腹腔多次注射 5 mg/（kg·h） KA，直至產生 SE[13, 14]。詳見圖 2。
圖2
海人酸模型示意圖
3.2.2 原理
KA 是興奮性神經遞質谷氨酸的環狀類似物，能激動谷氨酸受體，誘導去極化，導致興奮性與抑制性突觸失衡，神經元過度興奮，最終使癲癇發作[13, 15]。海人酸點燃模型也是經典的難治性癲癇模型。局部給藥時可見海馬幾乎完全變性，齒狀回顆粒層細胞增大和 CA1 區的 GABA 能中間神經元大量丟失。系統給藥時可見海馬 CA1、CA3 和 CA4 區的錐體細胞減少，以及雙側和顳外區的神經元丟失。以上病理均與人類 TLE 的特征相似[13]。并且，Giorgia Conte 等[16]通過微陣列技術分析了 KA 誘導 C57BL/6 小鼠海馬組織中的基因表達，結果顯示杏仁核內注射 KA 能夠較好地模擬人類耐藥 TLE 的關鍵分子特征。
3.2.3 腦電圖特點
可見陣發性爆發節律、發作間期尖波和 25～30 Hz 的 γ 震蕩。急性期可見多相棘波（海馬模型）或尖波發作性節律（杏仁核模型）；潛伏期可見接近正常的棘波或尖波；慢性期可見較多的高幅尖波或棘波[13, 14, 17]。
3.2.4 優缺點
與鋰-匹羅卡品模型相似[12]。
3.2.5 其他
① 海馬癲癇模型和杏仁核癲癇模型的差異：海馬癲癇模型的死亡率（12%）遠低于杏仁核癲癇模型（55%）。且海馬癲癇模型先出現部分性發作，后出現全面性發作。而杏仁核癲癇模型先出現伴有部分性發作的劇烈大發作[17]。
② 海馬腹側模型和海馬背側模型：嚙齒類動物的海馬腹側動物模型對應人類大腦的前海馬，而海馬背側模型對應的是后海馬。海馬腹側模型的病理特征與海馬背側模型相似，且可研究難治性癲癇的情感障礙如抑郁癥[18]。③ Wistar 大鼠和 GAERS 大鼠：這兩種大鼠均可作為 KA 癲癇模型的材料。但 GAERS 大鼠比 Wistar 大鼠出現驚厥發作的時間長，且 GAERS 大鼠 CA1 區易發生神經退行性變[19]。
4 電點燃模型
除了化學點燃模型外，還可用電點燃模型作為研究難治性癲癇的模型。電點燃模型就是用電刺激實驗動物腦組織的特定部位引起點燃現象。其中杏仁核和海馬的電點燃模型最為常用[20]。而杏仁核點燃模型點燃的成功率較海馬點燃模型高。所以杏仁核電點燃模型是難治性癲癇的理想模型，能更好地模擬其發病機制和臨床癥狀[21]。
4.1 杏仁核電點燃模型
4.1.1 造模方法
將實驗動物（以大鼠為例）用濃度為 0.3 ml/100 g 的 10% 水合氯醛麻醉后置于立體定向裝置上。向大鼠杏仁核植入雙極電極。根據大鼠腦圖譜，杏仁核的立體定位為前囪后側 2.8 mm、旁開 4.9 mm、硬膜下 8.6 mm。用強力膠將電極固定在顱骨表面。杏仁核模型易因顱內感染而失敗，所以應連續 3 天向腹腔注射 40 000 U/kg 青霉素預防感染。電極植入 7 天后，初始電流強度設定為 0.02 mA，每次增加 20% 的電流強度，間隔時間為 5 min，直至放電持續 3 s 甚至更長，此時的電流強度被稱為放電后閾值（ADT）。當連續觀察到 3 次全身陣攣發作，則可認為點燃成功[22]。有實驗證明，刺激參數設置為頻率 16 Hz、波寬 1.0 ms、強度 0.5 mA、串長 10 個時，模型效果最佳[20]。詳見圖 3。
圖3
杏仁核電點燃模型示意圖
4.1.2 原理
電點燃可刺激神經元和海馬顆粒放電[23]。杏仁核點燃模型大鼠可見 CA1、CA3 和齒狀回門區的神經元缺失、神經元形態改變、密度降低、線粒體腫脹、神經膠質細胞增生和齒狀回細胞分散，部分可見髓鞘增厚、水腫[10, 15]。
4.1.3 腦電圖特點
頻率 10～30 Hz，波幅 100～1 000 μV，腦電圖呈現連續尖波，還可見棘波、棘慢波[10, 20]。
4.1.4 優缺點
該模型能較好地模擬人類難治性癲癇的發病機制，但制作困難，成功率較化學點燃模型低[10]。
4.2 6 Hz 角膜點燃模型
4.2.1 造模方法
麻醉劑和生理鹽水局部麻醉實驗動物（國內常用 C57BL/6J 和 ICR 小鼠）的眼部后，用角膜刺激電極以固定頻率 6 Hz、脈沖寬度 0.2 ms、持續時間 3 s 的參數進行角膜刺激。刺激需連續 3 周，每日兩次，每次間隔至少 4 h[24]。詳見圖 4。
圖4
6 Hz 角膜點燃模型示意圖
4.2.2 原理
6 Hz 刺激角膜后，實驗動物腦組織的不同區域對葡萄糖等能源物質的利用情況有差異，對中樞神經系統的代謝造成影響，從而引起癲癇發作。此外，6 Hz 的刺激導致中樞神經系統中 GABA、多巴胺、去甲腎上腺素等抑制性神經遞質減少，而增加了谷氨酸的含量，從而引起癲癇發作[24]。
4.2.3 優缺點
該模型制作簡便、所用時間少，但死亡率高且造模方法不完善[24]。
5 遺傳性癲癇動物模型
大多數的遺傳性癲癇動物模型適用于研究難治性癲癇的發病機制。常用的動物有 Krushinsky-Molodkina 大鼠、遺傳性癲癇易感大鼠、P77PMC 癲癇大鼠、WAG/Rij 大鼠、Wistar 大鼠等等。它們主要應用于研究難治性癲癇中 TLE 共患病、行為學改變和腦電圖改變。近年來研究發現了一種新型的模型—Sema 3F 敲除模型。Zhu 等[25]研究表明，Sema 3F 敲除小鼠對氧化應激、炎癥和活化的小膠質細胞反應性增強，并且 Sema 3F 信號通路參與調節大腦皮層和海馬的 GABA 能。該模型可能是研究 TLE 的潛在模型[23, 25]。
本文將各種難治性癲癇模型的特點加以總結，詳見表 1。
表1
各種難治性癲癇模型的特點
6 難治性癲癇動物模型的致癇機制
6.1 興奮性神經遞質和抑制性神經遞質失衡
難治性癲癇模型的建立干擾實驗動物腦組織中興奮性神經遞質谷氨酸和抑制性神經遞質 GABA 的神經傳遞，產生腦電圖改變和行為學改變[26]。谷氨酸水平的上調產生神經毒性作用，干擾突觸功能，導致去極化，從而使癲癇發作閾值降低。同時，在匹羅卡品誘導的小鼠癲癇模型中發現癲癇發作頻率和 GABA 能神經元的丟失有關[27-29]。
6.2 c-Jun 氨基末端激酶通路
許多難治性癲癇動物模型均可見 c-Jun 氨基末端激酶（JNK）的激活。膠質細胞通過活化 TNFα、白介素-1β（IL-1β）等促炎因子和細胞因子來介導 JNK 的激活，以此調控神經元凋亡。李巷等[30]的研究提示杏仁核電點燃大鼠模型中電極刺激側海馬磷酸化 JNK 表達明顯高于對照組。另外，JNK 活化區域與匹羅卡品、KA 化學點燃模型神經元損傷的部位相對應。JNK 信號通路能夠誘導神經元凋亡，其中起重要作用的是 JNK3 亞型，海馬大部分區域均存在 JNK3。并且發現敲除 JNK3 基因能減少海人酸誘導的癲癇發作和神經元凋亡，具有神經保護作用[31]。
7 難治性癲癇動物模型應用
一直以來，大量研究人員依舊在選擇合適的模型來探究難治性癲癇的發病機制，期望能早日攻克這一難題。例如，通過制作匹羅卡品大鼠模型，人們發現海馬齒狀回顆粒細胞中的鈉通道對 AEDs—卡馬西平和苯妥英的敏感性降低。這與 GABAA 受體 α1 和 β1 亞基的表達減少，α4 和 δ 亞基的表達增加有關[26]。另外通過匹羅卡品模型還發現了小膠質細胞雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信號通路減輕神經元的喪失和減少癲癇發生，具有神經保護和抗癲癇作用[32]。除此之外，還通過 KA 模型證明了藥物轉運體 P-糖蛋白對難治性癲癇的作用。它能干擾血腦屏障的通透性，進而影響大腦抗癲癇藥物的濃度[26]。由此可知，動物模型在研究難治性癲癇發病機制中的作用是無法取代的。
8 小結與展望
難治性癲癇是影響各個年齡段患者健康和生活質量的常見中樞系統疾病之一。研究其發病機制和治療方法是目前的研究熱點和難點。選擇和建立難治性癲癇動物模型是進行相關實驗研究的基礎。至今已有的難治性癲癇動物模型主要有鋰-匹羅卡品模型、KA 模型、杏仁核電點燃模型、6 Hz 角膜點燃模型、遺傳性癲癇動物模型等。但每個模型相較其他模型都有各自的優缺點，需要根據實驗要求來選擇合適的模型。目前所存在的動物模型均有局限性，它們不能完全模擬人類難治性癲癇的特點。因此，難治性癲癇動物模型也應當與時俱進，建造出與臨床情況更為相似、更為理想的模型，用于對難治性癲癇的精確研究。
難治性癲癇（Refractory epilepsy）是指合理并正確使用至少兩種耐受性好的抗癲癇藥物（AEDs）（單藥或聯合用藥）后未能實現無癲癇持續發作[1]。難治性癲癇能導致患者認知功能障礙并影響患者的人格和行為能力，嚴重影響其生活質量[2]。因此，探討難治性癲癇的發病機制和治療策略是目前的研究熱點。選擇和建立合適的難治性癲癇動物模型是實施相關研究的基礎。本文旨在總結目前常用的難治性癲癇模型，闡明各自的造模方法、原理、腦電圖特點及優缺點，為難治性癲癇的相關實驗研究提供參考。
1 難治性癲癇概述
AEDs 是癲癇治療的基礎，大多數患者經過藥物治療后發作能得到有效控制，而約有 1/3 的患者療效不佳，即難治性癲癇。相較于其他癲癇類型，難治性癲癇的癲癇發作更易導致猝死，對社會、家庭及患者本人帶來沉重的負擔。因此，只有明確難治性癲癇的發病機制，才能進行針對性治療。相關研究結果顯示鈉離子通道異常導致神經元興奮性提高，且在難治性癲癇患者海馬 CA1 區、CA4 區中存在神經元凋亡和膠質細胞增生活化。這提示電壓門控離子通道和細胞凋亡在難治性癲癇中發揮重要作用[3, 4]。
2 難治性癲癇動物模型選擇標準
難治性癲癇定義的確定為臨床工作者診斷難治性癲癇提供了較大的幫助。且難治性癲癇動物模型為研究其發病機制和治療策略提供了工具。
難治性癲癇動物模型合理的選擇標準為[5]：① 癲癇發作類型應與人類癲癇發作的臨床表現相似；② 動物模型的癲癇發作與腦電圖的發作性活動相關；③ 標準的 AEDs 對阻止癲癇發作無效或者作用弱。理想情況下，相同的動物模型應包括對標準藥物不同反應（有反應組 vs. 無反應組）的動物亞組。在難治性癲癇動物模型中，容易被 AEDs 抑制的癲癇發作模型發現比標準藥物效果更好新藥的可能性小；④ 使用動物模型可對抗驚厥藥物療效進行長期研究，即動物應在癲癇發作時存活并在慢性治療期間維持有效的藥物濃度。
3 化學點燃模型
3.1 鋰-匹羅卡品模型
3.1.1 造模方法
腹腔內注射 125 mg/kg 氯化鋰（LiCl）后同樣腹腔內注射 45 mg/kg 匹羅卡品[6]。詳見圖 1。
圖1
鋰-匹羅卡品模型示意圖
3.1.2 原理
匹羅卡品是一種毒蕈堿的受體激動劑，它能夠激活膽堿能神經元，破壞谷氨酸與 γ-氨基丁酸（GABA）的平衡。而氯化鋰能增強匹羅卡品的功能[6]。顳葉癲癇（Temporal lobe epilepsy，TLE）是最常見的難治性癲癇，而鋰-匹羅卡品模型經常用于研究 TLE。鋰-匹羅卡品模型的病理特點有炎癥的產生、膠質細胞的增生、神經元大量丟失和苔蘚纖維發芽，這與 TLE 的神經病理特征相似[6-8]。Ji-Eun 等[9]研究發現匹羅卡品誘導癲癇持續狀態（Status epilepticus，SE）后 7 天，小鼠的齒狀回和海馬 CA3 區可見固縮神經細胞。另外，甲酚紫染色可見 CA1 區和 CA3 區神經元丟失。且研究發現，鋰-匹羅卡品動物模型中腫瘤壞死因子 α（TNF-α）表達上調，損害神經膠質，調控離子平衡，最終導致實驗動物急性期出現 SE 和慢性期出現自發性反復發作[6, 7]。
3.1.3 分期
可分為急性期、潛伏期和慢性期。急性期在給予實驗動物匹羅卡品后立即發生。潛伏期為 SE 后的 4～44 天，這段期間實驗動物無任何癲癇發作。再次出現癲癇行為并伴有自發性反復發作則表明進入慢性期[6]。
3.1.4 腦電圖特點
發作時頻率≥30 Hz，波幅為 100～1 000 μV，急性期表現為棘波、尖波等具有癲癇特征的波形；慢性期表現為高波幅多棘波、多尖波等具有癲癇特征的波形[10, 11]。
3.1.5 優缺點
該模型具有制作簡便，成功率高，SE 時間長、頻率高，自發率高的優點。但因嚴重破壞實驗動物腦組織，其死亡率高[10]。
3.1.6 其他
需聯用膽堿受體阻滯劑如阿托品、甲基莨菪胺等降低實驗動物死亡率[12]。
3.2 海人酸模型
3.2.1 造模方法
該模型可分為局部給藥和系統給藥兩種。局部給藥即向實驗動物海馬區或杏仁核內注射 4 μg/kg 的海人酸（Kanic acid，KA）。系統給藥即向實驗動物腹腔多次注射 5 mg/（kg·h） KA，直至產生 SE[13, 14]。詳見圖 2。
圖2
海人酸模型示意圖
3.2.2 原理
KA 是興奮性神經遞質谷氨酸的環狀類似物，能激動谷氨酸受體，誘導去極化，導致興奮性與抑制性突觸失衡，神經元過度興奮，最終使癲癇發作[13, 15]。海人酸點燃模型也是經典的難治性癲癇模型。局部給藥時可見海馬幾乎完全變性，齒狀回顆粒層細胞增大和 CA1 區的 GABA 能中間神經元大量丟失。系統給藥時可見海馬 CA1、CA3 和 CA4 區的錐體細胞減少，以及雙側和顳外區的神經元丟失。以上病理均與人類 TLE 的特征相似[13]。并且，Giorgia Conte 等[16]通過微陣列技術分析了 KA 誘導 C57BL/6 小鼠海馬組織中的基因表達，結果顯示杏仁核內注射 KA 能夠較好地模擬人類耐藥 TLE 的關鍵分子特征。
3.2.3 腦電圖特點
可見陣發性爆發節律、發作間期尖波和 25～30 Hz 的 γ 震蕩。急性期可見多相棘波（海馬模型）或尖波發作性節律（杏仁核模型）；潛伏期可見接近正常的棘波或尖波；慢性期可見較多的高幅尖波或棘波[13, 14, 17]。
3.2.4 優缺點
與鋰-匹羅卡品模型相似[12]。
3.2.5 其他
① 海馬癲癇模型和杏仁核癲癇模型的差異：海馬癲癇模型的死亡率（12%）遠低于杏仁核癲癇模型（55%）。且海馬癲癇模型先出現部分性發作，后出現全面性發作。而杏仁核癲癇模型先出現伴有部分性發作的劇烈大發作[17]。
② 海馬腹側模型和海馬背側模型：嚙齒類動物的海馬腹側動物模型對應人類大腦的前海馬，而海馬背側模型對應的是后海馬。海馬腹側模型的病理特征與海馬背側模型相似，且可研究難治性癲癇的情感障礙如抑郁癥[18]。③ Wistar 大鼠和 GAERS 大鼠：這兩種大鼠均可作為 KA 癲癇模型的材料。但 GAERS 大鼠比 Wistar 大鼠出現驚厥發作的時間長，且 GAERS 大鼠 CA1 區易發生神經退行性變[19]。
4 電點燃模型
除了化學點燃模型外，還可用電點燃模型作為研究難治性癲癇的模型。電點燃模型就是用電刺激實驗動物腦組織的特定部位引起點燃現象。其中杏仁核和海馬的電點燃模型最為常用[20]。而杏仁核點燃模型點燃的成功率較海馬點燃模型高。所以杏仁核電點燃模型是難治性癲癇的理想模型，能更好地模擬其發病機制和臨床癥狀[21]。
4.1 杏仁核電點燃模型
4.1.1 造模方法
將實驗動物（以大鼠為例）用濃度為 0.3 ml/100 g 的 10% 水合氯醛麻醉后置于立體定向裝置上。向大鼠杏仁核植入雙極電極。根據大鼠腦圖譜，杏仁核的立體定位為前囪后側 2.8 mm、旁開 4.9 mm、硬膜下 8.6 mm。用強力膠將電極固定在顱骨表面。杏仁核模型易因顱內感染而失敗，所以應連續 3 天向腹腔注射 40 000 U/kg 青霉素預防感染。電極植入 7 天后，初始電流強度設定為 0.02 mA，每次增加 20% 的電流強度，間隔時間為 5 min，直至放電持續 3 s 甚至更長，此時的電流強度被稱為放電后閾值（ADT）。當連續觀察到 3 次全身陣攣發作，則可認為點燃成功[22]。有實驗證明，刺激參數設置為頻率 16 Hz、波寬 1.0 ms、強度 0.5 mA、串長 10 個時，模型效果最佳[20]。詳見圖 3。
圖3
杏仁核電點燃模型示意圖
4.1.2 原理
電點燃可刺激神經元和海馬顆粒放電[23]。杏仁核點燃模型大鼠可見 CA1、CA3 和齒狀回門區的神經元缺失、神經元形態改變、密度降低、線粒體腫脹、神經膠質細胞增生和齒狀回細胞分散，部分可見髓鞘增厚、水腫[10, 15]。
4.1.3 腦電圖特點
頻率 10～30 Hz，波幅 100～1 000 μV，腦電圖呈現連續尖波，還可見棘波、棘慢波[10, 20]。
4.1.4 優缺點
該模型能較好地模擬人類難治性癲癇的發病機制，但制作困難，成功率較化學點燃模型低[10]。
4.2 6 Hz 角膜點燃模型
4.2.1 造模方法
麻醉劑和生理鹽水局部麻醉實驗動物（國內常用 C57BL/6J 和 ICR 小鼠）的眼部后，用角膜刺激電極以固定頻率 6 Hz、脈沖寬度 0.2 ms、持續時間 3 s 的參數進行角膜刺激。刺激需連續 3 周，每日兩次，每次間隔至少 4 h[24]。詳見圖 4。
圖4
6 Hz 角膜點燃模型示意圖
4.2.2 原理
6 Hz 刺激角膜后，實驗動物腦組織的不同區域對葡萄糖等能源物質的利用情況有差異，對中樞神經系統的代謝造成影響，從而引起癲癇發作。此外，6 Hz 的刺激導致中樞神經系統中 GABA、多巴胺、去甲腎上腺素等抑制性神經遞質減少，而增加了谷氨酸的含量，從而引起癲癇發作[24]。
4.2.3 優缺點
該模型制作簡便、所用時間少，但死亡率高且造模方法不完善[24]。
5 遺傳性癲癇動物模型
大多數的遺傳性癲癇動物模型適用于研究難治性癲癇的發病機制。常用的動物有 Krushinsky-Molodkina 大鼠、遺傳性癲癇易感大鼠、P77PMC 癲癇大鼠、WAG/Rij 大鼠、Wistar 大鼠等等。它們主要應用于研究難治性癲癇中 TLE 共患病、行為學改變和腦電圖改變。近年來研究發現了一種新型的模型—Sema 3F 敲除模型。Zhu 等[25]研究表明，Sema 3F 敲除小鼠對氧化應激、炎癥和活化的小膠質細胞反應性增強，并且 Sema 3F 信號通路參與調節大腦皮層和海馬的 GABA 能。該模型可能是研究 TLE 的潛在模型[23, 25]。
本文將各種難治性癲癇模型的特點加以總結，詳見表 1。
表1
各種難治性癲癇模型的特點
6 難治性癲癇動物模型的致癇機制
6.1 興奮性神經遞質和抑制性神經遞質失衡
難治性癲癇模型的建立干擾實驗動物腦組織中興奮性神經遞質谷氨酸和抑制性神經遞質 GABA 的神經傳遞，產生腦電圖改變和行為學改變[26]。谷氨酸水平的上調產生神經毒性作用，干擾突觸功能，導致去極化，從而使癲癇發作閾值降低。同時，在匹羅卡品誘導的小鼠癲癇模型中發現癲癇發作頻率和 GABA 能神經元的丟失有關[27-29]。
6.2 c-Jun 氨基末端激酶通路
許多難治性癲癇動物模型均可見 c-Jun 氨基末端激酶（JNK）的激活。膠質細胞通過活化 TNFα、白介素-1β（IL-1β）等促炎因子和細胞因子來介導 JNK 的激活，以此調控神經元凋亡。李巷等[30]的研究提示杏仁核電點燃大鼠模型中電極刺激側海馬磷酸化 JNK 表達明顯高于對照組。另外，JNK 活化區域與匹羅卡品、KA 化學點燃模型神經元損傷的部位相對應。JNK 信號通路能夠誘導神經元凋亡，其中起重要作用的是 JNK3 亞型，海馬大部分區域均存在 JNK3。并且發現敲除 JNK3 基因能減少海人酸誘導的癲癇發作和神經元凋亡，具有神經保護作用[31]。
7 難治性癲癇動物模型應用
一直以來，大量研究人員依舊在選擇合適的模型來探究難治性癲癇的發病機制，期望能早日攻克這一難題。例如，通過制作匹羅卡品大鼠模型，人們發現海馬齒狀回顆粒細胞中的鈉通道對 AEDs—卡馬西平和苯妥英的敏感性降低。這與 GABAA 受體 α1 和 β1 亞基的表達減少，α4 和 δ 亞基的表達增加有關[26]。另外通過匹羅卡品模型還發現了小膠質細胞雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信號通路減輕神經元的喪失和減少癲癇發生，具有神經保護和抗癲癇作用[32]。除此之外，還通過 KA 模型證明了藥物轉運體 P-糖蛋白對難治性癲癇的作用。它能干擾血腦屏障的通透性，進而影響大腦抗癲癇藥物的濃度[26]。由此可知，動物模型在研究難治性癲癇發病機制中的作用是無法取代的。
8 小結與展望
難治性癲癇是影響各個年齡段患者健康和生活質量的常見中樞系統疾病之一。研究其發病機制和治療方法是目前的研究熱點和難點。選擇和建立難治性癲癇動物模型是進行相關實驗研究的基礎。至今已有的難治性癲癇動物模型主要有鋰-匹羅卡品模型、KA 模型、杏仁核電點燃模型、6 Hz 角膜點燃模型、遺傳性癲癇動物模型等。但每個模型相較其他模型都有各自的優缺點，需要根據實驗要求來選擇合適的模型。目前所存在的動物模型均有局限性，它們不能完全模擬人類難治性癲癇的特點。因此，難治性癲癇動物模型也應當與時俱進，建造出與臨床情況更為相似、更為理想的模型，用于對難治性癲癇的精確研究。
