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目的观察癫痫大鼠脑组织中水通道蛋白4(Aquaporin-4,AQP4)表达的变化,探讨AQP4与癫痫的关系,并将水的跨膜转运问题引入癫痫的研究领域。方法1、动物模型的建立。将26只成年SD大鼠随机分为对照组(n=6)和PTZ组(n=20)。PTZ组以PTZ亚抽搐剂量每天对SD大鼠进行腹腔注射,连续注射28d,观察点燃率。第30d宰杀全部动物,迅速断头取脑,于冰盘上快速分离出海马,以备实验。2、脑组织水含量的测定和AQP4表达变化的测定。采用干-湿重法检测实验各组脑组织含水量的变化;应用逆转录聚合酶链式反应(reverse transcriptase-polymerase chain reaction,RT-PCR)方法检测癫痫大鼠脑组织中AQP4mRNA的表达,免疫组织化学法检测各组大鼠海马组织中AQP4的表达和分布,利用计算机图象对比分析各组大鼠脑组织中AQP-4的表达水平。结果1、SD大鼠总点燃率达50%。2、脑组织水含量检测结果显示,癫痫点燃组大鼠脑组织水含量[(76.8±3.81)%]明显增加(p<0.05),而未点燃组大鼠脑水含量[(73.3±2.63)%]与正常生理盐水组[(71.5±2.88)%]比较未见明显差异(p>0.05);RT-PCR结果显示,点燃组大鼠脑组织中AQP-4mRNA的表达(0.85±0.11),明显高于未点燃组(0.37±0.07)和生理盐水组(0.33±0.08),差异有统计学意义(p<0.05),而未点燃组和生理盐水组间AQP4的表达未见明显的差异(p>0.05)。免疫组化AQP-4阳性细胞胞膜呈棕褐色或者棕黄色,镜下可见AQP4阳性颗粒主要分布于大鼠海马CA1,CA3区锥体细胞及齿状回颗粒细胞,及血管周围细胞也见表达。点燃组阳性神经细胞数目增多,点燃组的AQP4平均光密度值(0.201±0.04)高于对照组(0.091±0.02)及未点燃组(0.104±0.02)(p<0.05)。而未点燃组和对照组间的阳性表达无明显差异(p>0.05)。结论1.神经细胞外间隙相对容积的改变已经被证实与癫痫发作的易感性有关。AQP-4是中枢神经系统中最主要的水通道,参与了水的转运,水的转移必然伴有离子的变化,影响神经元的稳定性,本研究发现,癫痫点燃组大鼠脑组织中AQP-4表达水平明显升高,提示在癫痫形成过程中,AQP-4可能调节了细胞的神经兴奋性,介导癫痫活动。2.癫痫点燃组大鼠脑组织水含量明显增加与海马中AQP4mRNA的表达呈正相关,提示AQP4作为中枢神经系统中的主要水通道蛋白,另一方面可能参与了癫痫发作后脑水肿的形成过程。