刘开庆， 向 诚， 李 鹏， 李宝才△

(1.昆明理工大学生命科学与技术学院， 云南 昆明 650500； 2.澳门大学中华医药研究院中药质量研究国家重点实验室， 澳门 000856)

癫痫(Epilepsy)是一种以大脑局部病灶突发性的异常高频放电并向周围组织扩散为特征的大脑功能障碍，可伴有明显脑电图改变，及可能伴随着短暂性的运动、感觉、意识及自主神经功能异常。其突出的临床特点是具有反复发作性和每次发作的不可预知性，危害人们健康，严重影响患者生活质量。但因其病因复杂，发病机制尚未完全明了，目前比较公认的机制包括GABA、c-fos，c-jun、Ca2+通道等3个机制。

中药治疗癫痫有悠久的历史。然而，机制不明是当前中药抗癫痫研究的一大特点。目前对中药治疗癫痫的机制研究不成系统，模型散乱，不利于深入的研究。所以，本文总结近年来6味常用的抗癫痫中药研究的成果，涉及GABA、c-fos，c-jun、Ca2+通道等3个机制，戊四氮、匹罗卡品、杏仁核、毛果芸香碱、青霉素等5种抗癫痫模型，为抗癫痫中药的深入研究提供参考。

1 癫痫机制

1.1 GABA机制 GABA是中枢神经系统(CNS)内最具有代表性的抑制性神经递质。一般认为CNS中GABA含量降低是神经细胞过度兴奋，诱发同步放电，产生癫痫发作的重要原因之一[1，2]。GABA通过GABA受体发挥抑制性作用，GABAA受体与癫痫关系最为密切，兴奋GABAA受体能抑制癫痫发作，抑制 GABAA受体则会诱发癫痫[3，4]。

1.2 c-fos，c-jun机制 Jensen等[5]研究显示c-fos，c-jun表达的差异与癫痫发作的强度和致痫剂有关。在点燃动物模型，c-fos，c-jun表达可以涉及双侧海马、皮质和杏仁体[6]。由于Fos和Jun蛋白可以参与信号传递系统各效应酶的转录过程，调控其它多种基因的表达和靶蛋白合成[7]，在引起神经元功能改变特别是在远期效应方面具有重要作用[8]。因此，可以利用癫痫模型以c-fos，c-jun基因为指标，来研究抗癫痫药物的作用机制和药理学特性。

1.3 Ca2+通道机制 癫痫发作Ca2+假说认为胞内Ca2+浓度的改变在癫痫发病过程中起着至关重要的作用。癫痫发作中电压激活钙通道可能在胞内Ca2+浓度增加中起主要作用[9]，包括发作的起始和传播。以海马为例，Ca2+电流密度在癫痫发作中呈正调节状态，将电压激活钙通道阻断后癫痫发作也减轻。Szabo等[10]证实由红藻酸诱发的癫痫模型中，海马神经元放电在很大程度上依赖胞内Ca2+浓度。一些抗癫痫药物可通过抑制Ca2+引起的兴奋毒性，而对癫痫动物起到神经保护作用。

2 抗癫痫常用模型和机制

2.1 戊四氮(PTZ)模型 点燃癫痫模型对研究癫痫的发病机制及药物治疗机理是最为理想的模型[11]。戊四氮PTZ是GABA受体的拮抗剂，可以用于制造癫痫模型，因其作用于GABA受体，所以作用于GABA受体的药物对PTZ模型比较敏感。

2.2 匹罗卡品模型 匹罗卡品模型是目前应用最多的癫痫模型之一，该模型大鼠癫痫持续状态(SE)所导致的海马神经元丢失、苔藓纤维丝状芽生，以及突触重建正是癫痫自发性发作的组织病理学基础[12]。实验大鼠行为学改变与脑电图异常放电同步，模型建立后能维持较长时间的反复癫痫发作，因而被认为是当前研究癫痫较实用的一种动物模型[13]。

2.3 电点燃(Kindling)模型 电点燃模型是目前国际公认的研究人类慢性癫痫较理想的动物模型。在国外，因为电点燃引起的自发性边缘系统癫痫与人类颞叶癫痫在症状学、神经病理学和行为学缺陷等方面均很相似而广泛应用。其中杏仁核所需刺激次数最少，在发作症状、脑电图及对药物的反应性等方面都与人类复杂部分性癫痫相似，已经成为研究人类复杂部分性癫痫最为理想的模型之一。

2.4 毛果芸香碱模型 毛果芸香碱能加强兴奋性神经递质谷氨酸的释放，抑制GABA能的抑制性中间神经元。胞内钙浓度和胞膜钙流的增加在癫痫发作上起重要作用。在毛果芸香碱局灶癫痫动物模型的大脑皮层中，发现细胞外Ca2+下降与癫痫性发放相关，浓度下降始于痫性发放之前，提示过量Ca2+内流在痫性活动中的起始作用[14]，所以该模型可以用于探讨癫痫的Ca2+机制。

2.5 青霉素模型 青霉素是经典的致痫剂，其诱发的脑电图(EEG)癫痫样电活动与人类失神性癫痫相似，而中枢运动皮层定位注射青霉素诱发惊厥则与人类部分运动性发作相似，其机制为青霉素可以引起抑制性突触活动减弱或兴奋性突触活动增强，从而导致神经元兴奋性增高。青霉素致大鼠癫痫模型是一种极为有效的、操作简便的实验动物癫痫模型，其癫痫放电持久稳定，可以用作抗癫痫药物疗效及癫痫发病机制的研究[15]。

3 中药抗癫痫的机制和模型

3.1 GABA 灵芝(PTZ)，灵芝孢子粉可显著提高癫痫大鼠皮质和海马部位抑制性氨基酸GABA免疫反应阳性细胞的含量，降低兴奋性氨基酸谷氨酸的含量，同时神经元形态学明显好转。说明灵芝孢子粉可能通过对神经递质及其受体水平的调节、改善皮质及海马区的神经电生理功能，抑制神经元的高频放电，降低神经系统的兴奋性，减轻对神经细胞的损伤，从而保护神经元[16]。

石菖蒲(匹罗卡品)，石菖蒲的有效成分α-细辛醚抗惊厥、抗癫痫的作用机制主要是作用于GABA能系统，通过抑制GABA-T活性以降低GABA分解代谢，上调GAD67表达使GABA合成增加，上调GABAA受体表达以增强 GABA介导的抑制功能[17]，维持大脑中兴奋-抑制系统的平衡，并通过调节细胞内外的离子转运，减少脂质过氧化反应，发挥其神经保护作用，从而减少癫痫的发作。

3.2 c-fos，c-jun 青阳参(电点燃)，陈阳美等[18]用大鼠杏仁核点燃癫痫模型、免疫组化技术观察青阳参皂苷对点燃癫痫大鼠脑内c-fos，c-jun基因表达的影响，发现青阳参能使点燃癫痫鼠皮层与海马的c-fos，c-jun表达减弱，阳性细胞数减少，可见青阳参抗癫痫机制与降低脑内c-fos，c-jun基因表达有关。因此，推测青阳参抗痫机制可能与降低c-fos，c-jun基因的表达，阻断LRG的表达杜绝癫痫病灶的形成有关。

宽叶缬草(PTZ)，海马内苔藓纤维发芽(MFS)所导致的突触重组是癫痫病理生理过程中一个非常重要的变化，苔藓纤维末梢上有大量的高亲合性的海人酸受体及富含谷氨酸，可以引起兴奋性突触后电位，并且由于突触重组打破了齿状回内分子层兴奋-抑制平衡，引起癫痫发作[19]。近年研究显示宽叶缬草可以抑制脑缺血后c-fos，c-jun的表达[20]，而在多种药物、电刺激诱发的癫痫模型中，惊厥发作均可诱发脑内c-fos。c-jun基因表达[21，22]。c-fos，c-jun和BDNF的高表达可能参与了MFS[21]。

3.3 Ca2+通道 钩藤(毛果芸香碱)，钩藤的主要成分钩藤碱能阻滞外Ca2+内流和内Ca2+释放，能明显缩短大鼠大脑皮层神经元L-型钙通道的平均开放时间，延长其平均关闭时间，并降低其开放概率，表明钩藤碱对大鼠大脑皮层神经元L-型钙通道有阻滞作用[23]，钩藤碱和异钩藤碱对电位依赖性钙通道具有阻滞作用[24]，并对大鼠脑缺血损伤皮层神经元内钙超载有抑制作用。

茯苓(青霉素)，茯苓总三萜可延长青霉素诱发大鼠痫性放电潜伏期，减少痫波发放频率、降低放电最高波幅，明显抑制阵发性去极化飘移(paroxymal depolarization shifts，PDS)形成。PDS的产生过程与Ca2+密切相关[25]。细胞外Ca2+减少对痫性放电的同步化扩散及发作具有重要作用，细胞内Ca2+浓度升高一方面可以引起细胞的去极化产生异常放电从而导致癫痫的产生及迅速传播；另一方面细胞内Ca2+可大量增加谷氨酸的释放从而加剧发作的恶性循环[26]。

4 展望

中药抗癫痫作用经过临床检验有效，然而目前的实验室研究大多停留在提取物对动物模型有效的层面上，而对中药物质基础、抗癫痫的生物标志物等机制研究还不深入，不系统。随着对中药药物化学和癫痫病理生理的分子机制的深化研究，更多的常用抗癫痫中药的机制可能可以阐明。癫痫对患者的大脑造成损害，长期的癫痫病程可引起患者性格改变，出现怪异的行为，影响患者寿命，个别癫痫发作还可能危及生命。这些对于患者及其家人带来的负担是巨大和长期的。迄今，对癫痫的发作的具体机制与规律还缺少全面的、本质的理解，因而对癫痫不能做出客观的、有效而完善的诊断、治疗和预防。在目前的认识程度上还仅停留在行为、细胞或分子水平的混杂表现中。但随着神经化学、分子生物学、分子遗传学、基因组学、蛋白质组学等众多新兴生物科学及各种新技术、新方法的出现与发展，对于癫痫发作的认识必将不断的深入，对于癫痫的预防与治疗也将能更有效的实施。随着新理论与新技术的出现，癫痫发病机制的研究一定将会取得更大的发展。

参考文献：

[1]Treiman D M.GABA ergic mechanisms in epilepsy[J].Epilepsia，2001，42(suppl 3)：S8-S12.

[2]杨蓉，王明正，成银霞，等.托吡酯对青霉素诱发大鼠痫性放电和海马区相关递质含量的影响[J].中国药理学通报，2005，21(1)：99-102.

[3]Mason G F，Martin D L，Martin S B，et a1.Decrease in GABA synthesis rate in rat cortex following GABA transaminase inhibition correlates with the decrease in GAD(67)protein[J].Brain Res，2001，914(1)：81-91.

[4]Coulter D A.Epilepsy-associated plasticity in gamma-aminobutyric receptor expression，function，andinhibitory synaptic properties[J].Int Rev Neurobiol，2001，45：237-252.

[5]Jensen F E，Firkusny I R，Mower G D.Differences in c-fos immune reactivity due to age and model of seizure induction[J].Mol Brain Res，1993，17(3-4)：185.

[6]Dragunow M，Yamada N，Bilkey D K，et al.Induction of immediate-early gene proteins in dentate granule cell and somatostatin interneurons after hippocampal seizures[J].Mol Brain Res，1992；13(1-2)：119.

[7]Honkamiemi J，Kononen J，Kainn T，et al.Induction of muliple immediate early genes in rat hypothalamic pareventricular nucleus after stress[J].Molecular Brain Research，1994，25(3)：234.

[8]Morgan J I，Curran T.Immediate early gene：ten year on.TINS，1995，18：66.

[9]Avendano G F，Agarwal R K，Bashey R I，et al.Effects of glucose intolerance onmyocardial function and collagen-linked glycation[J].Diabetes，1999，48(7)：1443-1447.

[10]Szabo C，Zanchi A，Komjati K，et al.Poly(ADP-R-ibose)polymerase is activated in subjects at risk of developing type 2 diabetes and is associated with impaired vascular reactivity[J].Circulation，2002，106(21)：2680-2686.

[11]韩济生.神经科学纲要[M].北京：中国协和医科大学联合出版社，1993：861.

[12]Andre V，Marescaux C，Nehlig A，et al.Alterations of the hippocampal GABA ergic system contribute to the development of spontaneous recurrent seizures in the Lithium-Pilocarpine model of temporal lobe epilepsy[J].Hippocampus，2001，11：425-468.

[13]Cavalheiro E A.The pilocarpine model of epilepsy[J].Ital J NeurolSci，1995，16：33-37.

[14]朱晓峰.钙调控与癫痫[J].国外医学·神经病学神经外科学册，1997，24(4)：181.

[15]韩丹，张桂林.实验性大鼠癫痫模型异常脑电波及物理特征[J].中国医学物理学杂志，1998，15(2)：85-87.

[16]王欢，王淑秋.灵芝孢子粉对癫痫大鼠皮质和海马区谷氨酸、γ-氨基丁酸含量的调节[J].中国临床康复，2005，48(9)：71-73.

[17]苗静坤，陈启雄，吴小玫，等.石菖蒲α-细辛醚对Lithium-Pilocarpine癫痫模型GABA系统的调控作用[J].Chinese Pharmacological Bulletin，2011，27(8)：1067-1071.

[18]陈阳美，曾可斌，谢运兰，等.青阳参对点燃癫痫大鼠脑内c-fos、c-jun基因表达的影响[J].中药药理与临床，2003，19(5)：26-27.

[19]Ben-Ari Y，Represa A.Brief seizure episodes induce long-term potentiation and mossy fiber sprouting in the hippocampus[J].Trends in Neurosci，1990；13：312-318.

[20]王云甫，严洁，孙圣刚，等.宽叶缬草对大鼠局灶性脑缺血c-fos，c-jun表达的影响[J].广西医科大学学报，2004；21(1)：10-12.

[21]Kim Y H，Rhyu I L，Park K W，et al.The induction of BDNF and c-fos mRNA in he hippocampal formation after febrile seizures[J].J Neuroreport，2001，12(5)：3243-3246.

[22]Martina E V，Uta R，Peter M，et al.Pentyenetetrazole(PTZ)-induced c-fos expression in the hippocampus of kindled rats in suppressed by concomitant treatment with Naloxone[J].Brain Res，1998，792：299-308.

[23]开丽，王中峰，肖家思，等.钩藤碱对大鼠大脑皮层神经元L-型钙通道的阻滞作用[J].中国药理学与毒理学杂志，1997，11(3)：186.

[24]黄燮南，石京山，谢笑龙，等.钩藤碱和异钩藤碱对45Ca转运的影响[J].中国药理学通报，1993，9(6)：428-430.

[25]Antoniadis A，Muller W E，Wollert U.Inhibition of GABA and benzodiazepine receptor binding by penicillins[J].NeurosciLett，1980，18：309-312.

[26]ZhangYongquan，Zhou Yuancong，Shen Guoguang.[beta]-Agkistrodotoxin inhibition of Ca2+dependent release of glutamate，aspartate，glycine and[gamma]-aminobutyric acid from cerebro-cortical synaptosomes following its binding to synaptic membrance[J].Neuroreport，2002，13(17)：2313-2317.