建立戊四氮诱导的小鼠癫痫发作模型

摘要

来源：Shimada, T.，等。戊四氮诱导的点燃小鼠模型。J. Vis. Exp. (2018)。

本视频演示了使用戊四氮（PTZ）注射诱导小鼠癫痫的过程，PTZ 是一种 GABA-A 受体拮抗剂。通过反复腹腔注射 PTZ，可抑制氯离子内流，破坏抑制性神经传递，导致神经元过度兴奋，从而逐步降低惊厥阈值。该过程引发点燃效应，并导致自发性癫痫发作，模拟慢性癫痫的发生发展。

方案

所有涉及动物模型的实验程序均已通过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会的审核。

1. 四氮唑丙二酸（Pentylenetetrazole，PTZ）的制备

1. 将2 mg/mL的PTZ溶解于无菌0.9% (w/v) NaCl中。PTZ需在使用当天配制。

2. PTZ 注射

1. 所有实验均在上午9:00至12:00之间进行。
2. 测量动物的体重。
3. 将动物放入观察室中进行适应性训练。
4. 在适应期（3分钟）内，根据动物体重和先前确定的注射剂量计算PTZ溶液的注射体积。
   注意：例如，当使用35 mg/kg PTZ时，一只体重为25 g的小鼠需要0.875 mg PTZ（35 mg/kg × 0.025 kg = 0.875 mg）。因此，应注射437.5 μL的2 mg/mL PTZ溶液（0.875 mg / 2 mg/mL = 0.4375 mL）。PTZ的注射剂量取决于小鼠的基因型和品系。对于野生型C57BL/6小鼠，首次实验建议使用30–35 mg PTZ/kg体重的剂量。小鼠对PTZ的敏感性因品系而异。注射剂量应根据实验目的进行调整。
5. 使用连接27号针头的1 mL注射器，将PTZ经腹腔注射至动物腹部左侧或右侧象限。避免在中线位置注射。
   1. 避免在同一位置重复注射。
6. 在给予PTZ后观察动物行为30分钟（图1A），并按以下标准对异常行为进行分类和评分。如条件允许，应持续观察动物24小时，或至少在注射后额外观察6–10小时，特别是当癫痫发作严重程度评分达到3分或以上时。
   1. 注意在30分钟观察期之后动物是否出现轻微癫痫发作或其他行为变化。延长观察时间有助于全面评估亚惊厥剂量PTZ在癫痫模型中诱发慢性自发性癫痫发作的重要效应。
   2. 此外，应测量每次观察到的癫痫发作持续时间，因为发作持续时间的变化与发作严重程度相关。同时，记录注射PTZ后首次发作的潜伏期也是重要的观测指标。监测癫痫发作频率、持续时间和潜伏期对于任何发作后的分子生物学研究均至关重要。
7. 每隔一天注射一次PTZ（图1A）。注射次数取决于实验目的。代表性示例如下：
   1. 为建立完全点燃的动物模型，当动物出现评分为5分（强直-阵挛性发作）的癫痫发作时，在此基础上再进行三次注射后终止。若连续三次注射后发作评分未上升，可增加注射剂量。每只动物接受的PTZ注射次数和剂量可不同。
   2. 在评估抗癫痫药物效果或研究基因修饰小鼠表型等实验中，为比较对PTZ的易感性，应固定各组PTZ注射次数和剂量。所有动物均接受相同次数的PTZ注射，建议总共注射8至12次。若动物死亡，其发作评分记为6分。
   3. 为研究癫痫发作引起的组织病理学改变，需确定能够维持高发作评分（4或5分）至少10次以上的PTZ注射剂量。此种情况下，总注射次数应在25至30次之间。若发作评分达到5分，则降低注射剂量；若发作评分降至3分或以下，则增加注射剂量。

结果

图1：方案简述。 （A）PTZ介导的点燃过程示意图。（B）各惊厥评分对应典型动物行为的示意图。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
戊四氮	Sigma-Aldrich	P6500
氯化钠	MANAC	7647-14-5
小鼠	CLEA Japan		C57Bl/6NJcl，出生后8周，雄性
注射器（1 mL）	Terumo	SS-01T
针头（27G x 3/4"）（0.40 x 19 mm）	Terumo	NN-2719S
电子天平	Mettler	PE2000	此产品已停产。功能几乎等同于A&D公司生产的FX-2000i与FXi-12-JA组合。