利用斑馬魚模型評價抗癲癇作用

【評價原理】

癲癇發(fā)作是指大腦神經(jīng)元廣泛同步放電所致的大腦功能紊亂。若反復發(fā)作則稱為癲癇或癲癇綜合征。GABA是哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的抑制性神經(jīng)傳達物質(zhì)。戊四唑（PTZ）是γ-氨基丁酸（簡稱GABA）抑制劑，大劑量PTZ可誘導癲癇發(fā)作，是哺乳動物癲癇模型中的常用誘導劑。斑馬魚已被建議作為一種替代動物模型用于研究癲癇的機制和篩選抗癲癇藥。用戊四唑誘導斑馬魚后，中樞神經(jīng)系統(tǒng)受影響，斑馬魚幼魚表現(xiàn)出運動行為異常(類似人類癲癇的痙攣)和c-fos基因表達的上調(diào)。

用行為分析儀記錄斑馬魚的運動（快速運動類似于癲癇發(fā)作的線呈現(xiàn)紅色），癲癇斑馬魚快速運動距離較正常斑馬魚明顯增多。

【實驗方案】

我們將受測試斑馬魚分成三組，分別是正常對照組、模型對照組和藥物組。其中正常對照組未攝入PTZ，模型對照組與服用抗癲癇藥物組都攝入了等量的PTZ（PTZ通過溶解到養(yǎng)魚用水中的方式攝入到斑馬魚體內(nèi)）。抗癲癇藥物組在攝入PTZ之前攝入苯妥英鈉、丙戊酸鈉之類的抗癲癇藥物。

服用一段時間抗癲癇藥物后，我們利用行為分析儀追蹤記錄斑馬魚的運動，同時檢測與癲癇相關(guān)的c-fos和gabra1（GABA A受體α1）基因。

【結(jié)果展示】

圖1. 斑馬魚癲癇表型圖。紅線代表快速運動距離（>20mm/s抽搐）

可以看到，模型對照組的快速運動距離較正常對照組明顯增多，而抗癲癇藥物組快速運動距離明顯減少。

圖2. c-fos和gabra1基因圖

從基因圖中也能看出來，模型對照組c-fos基因上調(diào)，gabra1下調(diào)，而抗癲癇藥物組c-fos基因下調(diào)gabra1上調(diào)。

【評價結(jié)論】

1.經(jīng)過每組30尾斑馬魚的對比實驗，抗癲癇藥物組斑馬魚運動與模型對照組比較，快速運動距離明顯減少。

2.本實驗證實了苯妥英鈉、丙戊酸鈉具有抗癲癇作用。