人类癫痫的发生、发展和扩布涉及到多个中枢神经异常网络的重建和相互作用，这些异常网络有可能是基因网络、生物电网络、生物化学网络、代谢性网络、神经内分泌免疫网络或者神经系统外的调节性网络等。以往的研究结果多基于颞叶癫痫(TLE)患者和处于点燃状态的动物模型，此时TLE的病程处于发生的晚期，病理生理改变明显。临床研究发现，尽早的对TLE患者进行确诊和治疗，可以降低其发展成为难治性癫痫的儿率。在TLE早期，患者脑组织解剖结构改变多不明显，行为学发作无明显规律，因此提高早期诊断的正确率需要通过对多种检查结果的综合分析加以判断。本论文利用核磁共振(NMR)技术结合主成分分析(PCA)的方法，探讨早期TLE模型大鼠的脑组织和尿样的代谢特征，以期对临床诊断提供参考信息。　　 本工作通过强直电刺激(60 Hz，2s，0.4～0.6 mA)大鼠右背侧海马(2次/天，共12天)建立TLE模型。强直电刺激12天可以诱发大鼠海马深部电图出现明显的癫痫样电活动，此时脑部的T2-加权像上未观察到明显异常；将行为学发作-原发性湿狗样抖动随刺激天数的变化规律和前人工作相比照，推断本实验的大鼠处于颞叶癫痫发作早期。　　 用高分辨魔角旋转核磁共振(HR-MAS NMR)技术检测大鼠的海马、内嗅皮质和颞叶皮质等脑区的代谢物的种类和相对浓度，结果发现：实验组大鼠的双侧海马和同侧内嗅皮质的整体代谢表征发生了明显的改变，PCA的scores图上实验组和对照组的数据点可以分开。相对于对照组，实验组同侧海马的总肌酸浓度增加了32.3%(p＜0.05，n=6)；在同侧颞叶皮质，丙氨酸浓度显著性的增加了89.1%(p＜0.05，n=6)。横向分析双侧海马和内嗅皮质之间代谢物浓度的差异时发现，施加强直电刺激后，在海马一内嗅环路中，代谢物浓度在脑区间的平衡被打破。具体表现为，在对照组，双侧内嗅皮质的肌醇浓度很相近；施加强直电刺激后，对侧内嗅皮质的肌醇浓度降低而同侧的增加，导致双侧内嗅皮质的肌醇浓度在实验纽有显著性差异(p＜0.05，n=5)。在对照组，同侧内嗅皮质的谷氨酸浓度高于其在双侧海马区，而胆碱浓度低于其在双侧海马区(p＜0.01,n=6)；施加强直电刺激后，这两种代谢物浓度在同侧内嗅皮质和双侧海马脑区的差异无显著性。此外，强直　　 电刺激可引起双侧内嗅皮质的N-乙酰天门冬氨酸(NAA)浓度显著增加，明显高于同侧海马的NAA水平(p＜0.05，n=6)。以上实验结果说明，在癫痫发生早期，神经化学性代谢异常可由原发性损伤区域扩布到同侧以及对侧其他脑区，此点可能是继发性癫痫灶形成的神经化学基础；另外，原发性损伤灶和继发性损伤灶的代谢异常存在着一定差异，所对应的致异常机理可能不同。HR-MAS NMR方法可以在疾病早期检测到脑组织中代谢物浓度的异常，为临床的MRS检测提供参考。　　 尿样因其具有无损伤、容易获得和可多次重复采样的优点，是临床上诊断疾病的常用指标之一。以往尿样多用来监测抗癫痫药物的代谢而很少作为诊断癫痫的辅助指标。本工作通过NMR方法分析TLE早期大鼠尿样中的代谢物变化的规律，从中发现潜在的生物标志物，探讨尿样作为TLE早期诊断的参考指标之一的可能性。收集从刺激前1天到刺激12天的大鼠尿样行NMR实验。用PCA方法分析癫痫组大鼠13天的尿样一维1H-NMR谱，结果发现：第5天大鼠尿样代谢表征的改变呈现与未施加强直电刺激时的尿样代谢表征分开的趋势(p=0.091)；从第7天到第12天，大鼠尿样代谢表征发生了明显改变，可以与施加强直电刺激前的尿样区分开(p＜0.05)；但是第7天到第12天的尿样代谢改变没有显著性差异。施加强直电刺激后，实验组大鼠尿样中的琥珀酸浓度逐渐降低，肌酐浓度逐渐增高。琥珀酸浓度变化与湿狗样抖次数呈正相关(r=0.258，p＜0.05)。琥珀酸可以转化成γ-氨基丁酸，而后者浓度的降低与癫痫的发生密切相关。另外，对大鼠尿样中的十一种代谢物浓度随时间变化的相关程度进行统计分析，绘制了代谢物的“相关网络”图。实验组大鼠整体代谢水平相对对照组大鼠发生了明显的改变。提示强直电刺激除诱导大鼠出现癫痫样发作和中枢某些脑区的代谢异常外，对大鼠整体代谢水平的影响也是多方面的，包括能量代谢，肠道菌群代谢、氨基酸和胆碱的代谢等。　　 以上结果表明，基于核磁共振的代谢组学方法可以提供疾病早期机体的代谢异常的信息，在疾病诊断方面有很广阔的应用前景。