根據(jù)研究目的不同逻淌，可以應(yīng)用不同的化學(xué)或遺傳模型。戊四唑(Pentylenetetrazole, PTZ)是最早用于動物模型誘導(dǎo)癲癇發(fā)作的前驚厥藥物之一疟暖。PTZ是一種GABAA受體拮抗劑卡儒，它與電離層的跨膜結(jié)構(gòu)域結(jié)合，增加通道的封閉狀態(tài)俐巴。這一特性可以解釋通過增強(qiáng)神經(jīng)元興奮而產(chǎn)生的前驚厥活性骨望。在過去的70年里，嚙齒動物的皮下 PTZ癲癇發(fā)作試驗(yàn)已經(jīng)成為發(fā)現(xiàn)ASD最廣泛使用的模型之一欣舵。最近擎鸠，癲癇研究的重點(diǎn)是利用斑馬魚等更簡單的脊椎動物開發(fā)新的PTZ誘發(fā)癲癇模型，用于高通量藥物篩選缘圈。

2005年劣光，Baraban及其合作者首次描述了斑馬魚的PTZ模型，隨后的研究證實(shí)了斑馬魚幼魚在受精后7天(dpf)表現(xiàn)出與嚙齒動物PTZ模型相似的行為糟把、電生理和分子變化绢涡。將斑馬魚幼魚浸泡在小體積的PTZ溶液中會引發(fā)類似癲癇的行為，該溶液可能被皮膚遣疯、腸道或鰓吸收雄可，最終到達(dá)大腦。運(yùn)動行為的變化在幾秒到幾分鐘內(nèi)觀察到缠犀，其特征是一系列事件数苫，從沿著行為室外圍的快速運(yùn)動開始(階段Ⅰ)，然后是“漩渦狀”運(yùn)動(階段Ⅱ)辨液，在PTZ濃度較高的情況下文判，癲癇樣行為以短暫停頓和快速，突然的動作以及偶爾的身體僵硬和姿勢喪失(階段Ⅲ)室梅。這種PTZ誘導(dǎo)的運(yùn)動行為與腦電圖確定的腦電活動相關(guān)戏仓，其特征是自發(fā)性癲癇樣放電疚宇，其幅度、頻率和持續(xù)時(shí)間隨PTZ暴露時(shí)間的變化而變化赏殃。重要的是敷待，痙攣行為和癲癇樣放電可被標(biāo)準(zhǔn)的ASD如丙戊酸和地西泮所抵消。

圖2 斑馬魚幼魚癲癇行為評分標(biāo)準(zhǔn)

圖3 7dpf突變體幼魚的代表性腦電圖記錄

成年斑馬魚亦可通過PTZ誘發(fā)急性癲癇發(fā)作仁热。在水中暴露PTZ后不久榜揖，或通過腹腔注射PTZ觀察到行為變化。暴露后會發(fā)生一系列依賴于PTZ濃度和暴露時(shí)間的事件抗蠢，通常從多動樣行為和圓周運(yùn)動開始举哟，然后是以痙攣/收縮和姿勢喪失為特征的強(qiáng)直-陣攣樣癲癇發(fā)作)。成年斑馬魚的腦電圖記錄證實(shí)了PTZ的前驚厥活性迅矛，顯示出與嚙齒動物和人類類似的癲癇樣放電妨猩。

此外，在斑馬魚幼魚中觀察到秽褒，c-fos在成年斑馬魚大腦中的表達(dá)增加壶硅，并且在嚙齒動物和斑馬魚幼魚模型中有效的ASD，如安定和丙戊酸销斟，在成年斑馬魚癲癇模型中也顯示出活性庐椒。此外，Kundap等在成年斑馬魚中開發(fā)了第一個PTZ誘導(dǎo)的點(diǎn)燃模型蚂踊。在該研究中约谈，PTZ以每天80 mg/kg的劑量(i.p.輸注)連續(xù)10天。作者發(fā)現(xiàn)犁钟，從給藥第4天開始棱诱，小劑量PTZ逐漸增加癲癇發(fā)作評分。得分從第5天的1.5分到第10天的5分不等特纤。考慮到這是第一次報(bào)道成年斑馬魚的PTZ點(diǎn)燃模型侥加，需要進(jìn)一步的研究來確定其優(yōu)勢和局限性捧存。

PTZ誘導(dǎo)的斑馬魚幼魚和成魚急性癲癇發(fā)作模型已被用于不同的目的。PTZ斑馬魚幼魚模型主要用于篩選和鑒定具有潛在抗癲癇活性的小分子和天然化合物担败。重要的是昔穴，其中一些化合物在小鼠癲癇模型中也顯示出活性，從而證實(shí)了斑馬魚作為一種快速可靠的原發(fā)性ASD篩選模型的有效性提前。此外吗货，由于斑馬魚的遺傳易變性，PTZ幼魚模型允許快速篩選和鑒定癲癇調(diào)節(jié)基因狈网，使用遺傳突變的斑馬魚系和反義MOs敲除基因宙搬。另一方面笨腥，成年斑馬魚PTZ模型已被證明在揭示和描述難以在幼魚中評估的復(fù)雜癲癇樣行為表型方面具有實(shí)用性。此外勇垛，它也適用于與癲癇相關(guān)的行為相關(guān)合并癥的研究脖母，如學(xué)習(xí)障礙，以及與癲癇活動相關(guān)的細(xì)胞/分子變化的研究闲孤。

(D,L)-烯丙基甘氨酸(AG)通過不可逆地抑制谷氨酸脫羧酶(GAD)作為GABA合成抑制劑讼积。其作用被認(rèn)為是由其主要活性代謝物2-酮-4-戊烯酸(KPA)介導(dǎo)的肥照。在7-dpf的斑馬魚幼魚中，AG濃度在50 - 300 mM之間的孵育會導(dǎo)致運(yùn)動活動增加勤众，表現(xiàn)為行為階段I至III的癲癇樣事件舆绎，正如Baraban等人先前對PTZ誘發(fā)的癲癇發(fā)作的描述。這種AG誘導(dǎo)的癲癇模型被用來表征斑馬魚幼魚對五種不同作用機(jī)制的ASD的藥理學(xué)反應(yīng)性：300 mM AG與地西泮决摧、丙戊酸鈉或托吡酯共同服用2小時(shí)亿蒸，可顯著降低運(yùn)動反應(yīng)，而左乙拉西坦和苯妥英則沒有抑制作用掌桩。同樣边锁，通過腦內(nèi)記錄測量，地西泮波岛、丙戊酸鈉茅坛、托吡酯和苯妥英(在較小程度上)的聯(lián)合用藥可減少AG誘導(dǎo)的癲癇樣事件的次數(shù)和累積持續(xù)時(shí)間。相反则拷，只有左乙拉西坦不能減少癲癇發(fā)作贡蓖。

圖4 AG和PTZ動物模型對常用ASD的藥理作用觀察

最近，利用銀衍生物酮戊烯酸乙酯(EKP)提出了一種新的耐藥癲癇斑馬魚模型煌茬。EKP是一種KPA的親脂性乙酯斥铺，是AG的體內(nèi)去核代謝產(chǎn)物。與AG類似坛善，EKP是GAD的抑制劑晾蜘。體內(nèi)研究表明，與AG相比眠屎，EKP對GAD具有更強(qiáng)的抑制作用剔交。在小鼠實(shí)驗(yàn)中，先前的研究表明改衩，與AG相比岖常，腦室內(nèi)給藥KPA可使誘發(fā)癲癇發(fā)作的閾值降低至少26倍。雖然EKP似乎是一種有前途的斑馬魚耐藥癲癇模型葫督，但它需要進(jìn)一步驗(yàn)證竭鞍。

Kainic acid (KA)是一種有效的AMPA/KA谷氨酸受體激動劑板惑，已知可誘導(dǎo)大腦各區(qū)域的興奮毒性、神經(jīng)元死亡和網(wǎng)絡(luò)重組笼蛛。因此洒放，KA仍然是最廣泛使用的前驚厥藥物之一，用于誘導(dǎo)急性癲癇發(fā)作(通過全身注射)和作為顳葉癲癇慢性模型的復(fù)發(fā)性癲癇發(fā)作(通過腦內(nèi)注射))滨砍。研究表明往湿，KA可用于斑馬魚誘導(dǎo)幼魚和成魚的癲癇發(fā)作。然而惋戏，癲癇發(fā)作的結(jié)果和行為表現(xiàn)似乎高度依賴于暴露時(shí)間领追，限制了該模型用于高通量藥物篩選的潛力。此外响逢，只有很少的藥理學(xué)數(shù)據(jù)可用绒窑，需要進(jìn)一步發(fā)展，以更好地表征這些KA誘發(fā)的癲癇發(fā)作對常用ASD的反應(yīng)性舔亭。

除上述幾種藥物誘導(dǎo)模型外些膨，還有Picrotoxin、Pilocarpine钦铺、微毒素订雾、咖啡因等誘導(dǎo)模型也已有相關(guān)研究及報(bào)道。由于這些化合物通過不同的途徑誘發(fā)癲癇發(fā)作矛洞，潛在的ASD在更多模型中的療效將會引人關(guān)注洼哎。

在目前有關(guān)癲癇發(fā)生機(jī)制的假設(shè)中(即從正常大腦到癲癇大腦的過渡過程)，最普遍的假設(shè)是從抑制性(即GABA)向興奮性(即谷氨酸)神經(jīng)傳遞的轉(zhuǎn)變沼本。GABA敏感性的變化噩峦，特別是在海馬中，已被提出作為癲癇發(fā)生的潛在機(jī)制抽兆。此外识补，其他潛在的機(jī)制已經(jīng)出現(xiàn)，如星形膠質(zhì)細(xì)胞形成辫红、炎癥凭涂、神經(jīng)元細(xì)胞凋亡或mTOR(雷帕霉素的機(jī)制靶點(diǎn))失調(diào)。然而厉熟，支持這些機(jī)制的大量數(shù)據(jù)是從化學(xué)誘導(dǎo)癲癇的健康動物身上獲得的导盅，而沒有在具有特定基因突變的動物模型中進(jìn)行研究较幌。

雖然已經(jīng)建立和研究了各種嚙齒動物癲癇的遺傳模型揍瑟，但由于成熟周期較長，很難在短時(shí)間間隔內(nèi)追蹤嚙齒動物大腦的變化乍炉，從而找到最佳的藥物干預(yù)時(shí)間绢片÷蒜桑考慮到這一點(diǎn)，斑馬魚癲癇模型可能對研究與基因突變有關(guān)的癲癇發(fā)生過程非常有用底循。由于大多數(shù)具有遺傳來源的癲癇綜合征的癥狀在兒童早期開始顯現(xiàn)巢株，使用斑馬魚幼魚已被證明對監(jiān)測這一發(fā)育時(shí)期的大腦變化非常有用。對于大腦變化的藥理調(diào)節(jié)和監(jiān)測熙涤，斑馬魚的快速體外發(fā)育和光學(xué)透明性對于確定正確的時(shí)間窗口非常有益阁苞。值得注意的是，通過共聚焦顯微鏡對斑馬魚大腦中的神經(jīng)元分支進(jìn)行3D可視化祠挫，可以非衬遣郏快速有效地追蹤斑馬魚大腦的動態(tài)變化，并檢測潛伏期發(fā)展為自發(fā)癲癇發(fā)作的時(shí)間窗口等舔。

圖5 遺傳斑馬魚癲癇模型

如圖所示骚灸，除了在更廣泛的藥理學(xué)模型中進(jìn)行藥物發(fā)現(xiàn)篩選外，特定的遺傳模型也值得研究慌植。穩(wěn)定的遺傳模型可用于Dravet綜合征甚牲、與突觸囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的罕見綜合征、gabra1a相關(guān)的全身性癲癇蝶柿、與Angelman綜合征相關(guān)的癲癇丈钙、depdc5相關(guān)的局灶性癲癇、PDE和TSC只锭。此外著恩，還有EAST/SeSAME、Lennox-Gastaut和ADPEAF/ADLTE使用反義MOs敲除的瞬態(tài)模型蜻展。這些模型可能對潛在藥物治療策略的識別有價(jià)值喉誊。