长期以来，绝大多数学者对于惊厥性脑损伤的研究更多的倾向于与海马有关的神经传导通路中，以往均在研究癫痫与大脑皮层的关系，Militao等［1］用匹鲁卡品制作的癫痫模型发现癫痫与纹状体关系密切，Kaido等［2］的研究证明，癫痫与大脑皮层以及纹状体发育畸形有关，而纹状体与癫痫的发作关系密切，黑质-纹状体通路参与癫痫电活动的传播。然而，痫性电活动在脑内产生后，其产生和传播与黑质关系也较为密切［1］。黑质是重要的锥体外系核团，是脑干重要的中继核团，其不仅参与运动的调控，还参与对癫痫发作的调控。黑质网状部（substa ntianigra pars reticulate，SNR）靠近脚底的部分，因其精细的调控功能而成为运动调控环路上的关键一环。Vesper等［3］进行深部电极刺激诱发癫痫，证明癫痫与大脑SNR有关。癫痫发病部位起自前脑或脑干，在传播中受到黑质的控制，黑质是传播的调节者，在癫痫的发作中起着“闸门”作用，可以“屏蔽”某些类型的癫痫发作，SNR主要含γ-氨基丁酸（GABA）能神经元，通过GABA能神经元限制痫性活动的传播，可以抑制多种类型的癫痫发作。Rossetti等［4］对癫痫与GABA以及其他物质的关系进行了的大量实验研究，证实癫痫与黑质密切相关。Magni等［5］的研究发现，癫痫的发作与脂多糖的代谢有关，而多糖部分存在于黑质纹状体，进一步证明癫痫与黑质的关系密切。
在未成熟脑，对惊厥性发作表现出易损性，但对惊厥性脑损伤具有相对耐受性，未成熟脑内可能存在抑制惊厥后神经元凋亡的机制［6，7］。现今，抗癫痫的治疗大多数还只是药物控制癫痫的发作，其中抗癫痫药物丙戊酸钠的机制之一就是与SNR密切相关，并且与剂量关系密切，SNR功能越好，用药后抑制发作效果越好，从而证明癫痫与SNR成熟度有关［8］，然而，未成熟脑耐受惊厥性损伤的机理尚不清楚。本研究以幼年和成年大鼠通过行为学观察及HE染色观察神经元损伤情况，以探讨未成熟脑惊厥性损伤与SNR特异性神经保护作用。
对象与方法
一、对象
生后21 d（未成熟组）健康SD鼠100只，体质量50～60 g；2个月龄（成熟组）健康SD鼠100只，体重250～260 g（由哈尔滨医科大学动物实验中心提供）。动物饲养在室温（24±2）℃，24 h昼夜循环光照条件下，食物和水可自由获取，保证环境安静及昼夜节律。按分层随机抽取SD鼠为成熟对照组30只及未成熟对照组30只，对照组均腹腔注射与青霉素等剂量的生理盐水；两组各余70只作为癫痫模型实验组（成熟组和未成熟组）。
二、方法
1.癫痫模型的诱发：未成熟组及成熟组各70只参照文献［9］采用青霉素（哈药集团制药总厂生产，生产批号 A110502313）700万U／kg腹腔注射方法诱发癫痫模型，实验两组分别成功诱导（成功标准参照 Racine标准［10］）30只，剩余鼠弃除。
2.成熟与未成熟的诊断：按不同时期脑发育的组织学特征推算，生后7 d的SD大鼠相当于人类的新生儿期，为未成熟脑；生后21 d的SD大鼠相当于人类的婴儿期；生后2月的SD大鼠相当于人类的成年期，为成熟脑［11］。
3.行为学观察：观察注射青霉素后大鼠的表现形式及发作强度。大鼠发作强度参照Racine标准［10］，分为6级，即0级为无反应或抽搐停止；Ⅰ级为节律性嘴和面部肌肉的抽动（湿狗样抖动）；Ⅱ级以点头为主要表现的颈部肌肉的抽动或甩尾；Ⅲ级为单侧前肢的强直、抽动；Ⅳ级为双侧前肢抽动或强直，伴有后肢的站立；Ⅴ级为全面性强直-阵挛发作，或伴持续站立和摔倒。观察记录每组大鼠的发作情况，记录给药后到大鼠开始抽搐所需的时间。以未成熟组和成熟组的惊厥持续时间、病死率、惊厥后死亡时间等指标为判断惊厥的严重性和对惊厥的耐受性。
4.光镜观察：成熟组和未成熟组于惊厥发作后72 h处死，断头取脑，取SNR，进行4%多聚甲醛固定，石蜡切片，行HE染色后，进行光镜观察。
5.统计学处理：采用SPSS13.0统计软件进行统计学处理，计数资料采用χ2检验；计量资料以（
±s）表示，采用t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。
结 果
一、行为学变化
1.对照组：两组大鼠在腹腔注射生理盐水后无特异行为，行为表现正常。
2.实验组：两组发作强度比较，差异有统计学意义；未成熟组大鼠惊厥发作53%（16／30）为Ⅲ级，成熟组大鼠惊厥发作47%（14／30）为Ⅴ级；两组大鼠病死率比较，差异无统计学意义。见表1。未成熟组较成熟组大鼠惊厥的发生时间明显提前，持续时间长，且开始死亡的时间延后，两组比较差异均有统计学意义。见表2。
表1 实验组大鼠发作程度的比较［只（%）］
注：两组比较，*P＜0.05
成熟组 30 4（13） 8（27） 14（47） 4（13）末成熟组 30 16（53） 4（13） 4（13） 6（20）表2 实验组惊厥发作及死亡时间比较（±s，min）
注：两组比较，*P＜0.05
二、未成熟实验组与成熟实验组的脑组织光镜下观察
惊厥损伤后，黑质神经元变性、死亡及丢失。表现为不同程度的核染色质碎裂，核仁消失，核溶解。胞浆空化，或细胞质浓缩变暗，整个神经元体积缩小，胞膜皱缩。未成熟组鼠脑黑质神经元细胞核嗜碱性较成熟组强，呈较均匀蓝色，核仁大多不明显，细胞质嗜酸性较成熟脑组织强。所有未成熟脑组织神经元改变，包括SNR、海马、皮层部位的神经元细胞均较成熟脑组织相应部位的神经元损伤程度轻。见图1、图2。
图1 未成熟大鼠脑组织黑质网状部的表达（HE染色×400）
图2 成熟大鼠脑组织黑质网状部的表达（HE染色×400）
讨 论
一、黑质网状部
惊厥发生的电活动在脑内产生后，通过特定的解剖通道传播，其中包括黑质（substantia nigra）。黑质是脑干重要的中继核团，其不仅参与运动的调控，还参与对惊厥发作的调控。网状部的神经元主要接受来自纹状体、丘脑下核和黑质致密部的输入。SNR是基底核输出到丘脑运动部的两大通道之一。由于网状部的神经元投射到丘脑和动眼功能相关的部分，所以网状部的功能可能牵涉到对眼跳和注视的控制。SNR的神经元合成GABA的抑制性神经递质。这些神经元通过黑质丘脑束（nigrothalamic bundle）投射到丘脑与运动相关的部分，即丘脑前腹核（ventralis anterior，VA）。VA进而投射到大脑皮质的额叶，包括动眼区域。SNR的神经元在没有输入的情况下自发发放冲动。以往的研究显示，黑质在不同类型的惊厥性发作中起“门控”作用，通过GABA能神经元限制惊厥性电活动的传播，可以抑制多种类型的惊厥发作［12-14］。另外，神经纤维与黑质之间的联系复杂，主要通过黑质-纹状体通路：即黑质与尾状核、壳核间往返的纤维联系，这是主要的神经环路，占所有环路的80%［14］。
二、未成熟脑对惊厥发作的易损性
本实验中未成熟实验组开始抽搐的时间较成熟实验组早，差异有统计学意义，说明未成熟鼠在惊厥性损伤时具有易损性，发生机制与以下方面有关：未成熟脑在惊厥发作时细胞内钾蓄积，可达很高水平，甚至维持在18 mmol／L以上 ，在这种情况下，足以引起惊厥发作。在成年人，惊厥发作或癫痫持续状态（status epilepticus，SE）时，黑质结构可以成为强有力的制动因素。在未成熟脑含大量GABA能突触，可开放氯化物通道使细胞发生去极化，从而起抑制作用，但这些突触又不能使去极同步化，于是兴奋-抑制平衡遭到破坏，易发生惊厥或SE。
未成熟脑在惊厥发作时表现出易感性，还有电生理方面的特点：（1）输入电阻高，少量电流就会引起电压的明显变化；（2）神经元之间的突触连接丰富，加强了细胞间的联系和局部兴奋性环路的形成；（3）电突触连接多，易化了神经元群的同步化电活动；（4）突触后电位持续的时间更长。此外，Velisek等［12］的研究证明，癫痫与 GABA不足有关，而GABA存在于多个部位，包括黑质网状结构，但是未成熟脑发育不完善，GABA含量低，更易引起癫痫。未成熟脑的兴奋性氨基酸及其受体分布广泛，使其对惊厥性损伤的易感性增加。
三、未成熟脑对惊厥性损伤的耐受性
未成熟脑的独特发育阶段虽然对惊厥性损伤具有易感性，同时惊厥损伤后脑组织却对相关病理组织的损伤具有耐受性［14-16］。本实验中未成熟实验组惊厥的持续时间较成熟实验组明显延长，差异有统计学意义，表现出未成熟脑的耐受性。现已证明癫痫所致脑损伤的程度具有高度的年龄依赖性［17］，即年龄越小，其损伤程度越轻。其原因目前仍不清楚，有这样几种推测：（1）未成熟脑与成熟脑的兴奋性通道不同。（2）未成熟脑癫痫时未释放足够量的谷氨酸。（3）由于谷氨酸受体的生理功能在不同的发育阶段显著不同；在体内谷氨酸对未成熟脑的毒性较成熟脑小。（4）未成熟脑在突触前对谷氨酸的吸收机制更加有效，降低了暴露于持续谷氨酸释放中的危险性，增加了对癫痫的耐受性，从而相对地起到了神经保护作用。（5）有观点认为，由于突触后谷氨酸活动的差异，Ca2＋通过N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体离子载体时具有年龄依存性的改变，从而引起脑损伤对年龄的依赖性［17］。此外，蒋莉等［18］研究也从分子水平证明未成熟脑对惊厥性损伤具有一定的耐受性。
现阶段中临床用药以及物理方法抑制癫痫的效果仍欠理想［19］。在实验中针对性的处理SNR可以达到意想不到的效果，从癫痫发生的机制及发作初期抑制或切断癫痫的发生，为癫痫发生的病因治疗提供新的方向。
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