流行病学调查显示，我国癫痫的患病率为3.5‰～4.8‰，癫痫患者总数约1000万。脑外伤(Traumatic brain injury；TBI)后发生癫痫的危险性比正常人群高3倍以上，是导致癫痫发作的主要因素之一。国内报告外伤性癫痫患者占癫痫患者总数的14﹪～45﹪。外伤性癫痫(Post traumatic epilepsy；PTE)又称脑外伤后癫痫，文献报告脑外伤后外伤性癫痫的发生率为4﹪～53﹪。临床上报道采用全数字化偶极子定位、三维图像融合长程视频脑电监测系统(癫痫刀)检查定位癫痫灶，采用癫痫灶切除手术治疗外伤性癫痫，术后有效率达100﹪，显效率82﹪，但产生和维持癫痫灶局部神经元高兴奋性的分子机制并不清楚。学者们认为癫痫病灶脑组织放电活性的生物学机制不清，很有可能与基因表达的变化有关。 本实验观察外伤性癫痫患者癫痫灶皮质神经系统的形态学变化，结合利用图像分析系统进行量化指标测定，分析探讨外伤性癫痫的病理形态学基础；并利用基因芯片筛选外伤性癫痫灶与非外伤性癫痫灶皮质的差异表达基因，建立外伤性癫痫发生发展的基因表达谱，初步分析差异表达基因的功能及其与癫痫发生发展的关系，为外伤性癫痫的临床治疗及法医学鉴定研究提供方向；分析差异表达基因结果的稳定性，并结合外伤性癫痫的形态学基础以及免疫组化指标的测定，为外伤性癫痫的法医学鉴定提供相关实验指标。 2．研究方法: 本实验共收集癫痫患者癫痫灶皮质30例，分为两组，其中脑外伤后癫痫患者15例(外伤性癫痫组)、非脑外伤后癫痫患者15例(非外伤性癫痫)，对应于各癫痫灶的部位收集失血性休克死亡者脑皮质共15例(对照组)。 2．1外伤性癫痫流行病学分析：针对文献报导的外伤性癫痫的各种危险性因素，对本研究所收集的外伤性癫痫患者临床病历进行统计学分析，为法医学鉴定提供相关科学依据。 2．2形态学观察：对所收集的标本均进行HE染色、电镜和突触素、NOGO-A、胶质纤维酸性蛋白免疫组化染色观察；采用图像分析系统对神经元形态、细胞器形态及免疫组化指标进行量化指标测定。 2．3基因芯片观察外伤后癫痫差异表达基因：首先提取所收集外伤性癫痫组与非外伤性癫痫组的癫痫灶皮质总RNA，质量检测合格后经逆转录标记不同的探针与人类cDNA表达谱芯片杂交，将杂交结果扫描得到的图像重叠，由ImageGene310软件分析信号的强度和比值，实验数据按照RMA微阵列分析法标准化，采用IBM开发的Genes work对差异表达基因进行聚类分析。 3．研究结果: 3．1外伤性癫痫的流行病学分析外伤性癫痫患者男女比例之间没有显著差别，癫痫灶部位多见于颞叶和额叶；功能区局灶性脑挫裂伤引起的局灶性皮层脑出血是外伤后发生癫痫的重要危险因素。本研究中外伤性癫痫患者中CT未见明显病灶者占60﹪，说明外伤性癫痫患者CT等影像学检查并不一定能够检测到癫痫病灶，神经系统查体有70﹪的患者未见明显体征。术后对病人进行随访，根据Engel分级，Ⅰ级23例，Ⅱ级15例，Ⅲ级7例，无Ⅳ级患者。外伤性癫痫患者采用癫痫灶切除的外科治疗，病程超过20年以上者，远期疗效Engel分级评价差于病程较短患者。 3．2 HE染色结果与对照组比较，外伤性癫痫灶皮质样本均显示不同程度的神经细胞核固缩，胞体缩小变形，尼氏小体消失，胞浆变性、肿胀甚至呈空泡状，染色呈深伊红色，并可见嗜神经细胞现象(坏死的神经细胞被增生的小胶质细胞围绕吞噬)及小胶质细胞结节。 3．3电镜观察结果外伤性癫痫灶有明显的超微结构变化，神经元数量显著减少，神经元细胞大多浓缩，胞核变形，核膜皱缩，线粒体肿胀，嵴断裂、模糊，核糖体解聚，脂褐素增多；突触前膜及突触后膜均发生不同程度的水肿，突触间隙变宽，模糊不清；星形胶质细胞胞质水肿，胞核皱缩、深染；皮质内毛细血管扭曲、堵塞或内皮细胞水肿，突入管腔，基底膜增厚或分层；髓鞘结构排列紊乱，呈脱髓鞘改变。 3．4免疫组化染色结果1)突触素：外伤性癫痫组与非外伤性癫痫组神经元胞浆中均出现表达，外伤性癫痫组的表达与非外伤性癫痫组比较无统计学意义(P>0.05)，但与对照组(表达不明显)比较具有统计学差异(P<0.05)； 2)NOGO-A：外伤性癫痫组与非外伤性癫痫组神经元胞浆中均出现表达，且外伤性癫痫组的表达更为显著(P<0.05)，与对照组(表达不明显)比较也具有统计学意义(P<0.05)。 3)胶质纤维酸性蛋白：外伤性癫痫组、非外伤性癫痫组与对照组胶质细胞中均出现表达，外伤性癫痫组的表达与非外伤性癫痫组比较无统计学意义(P>0.05)，与对照组比较有统计学差异(P<0.05)。(以上统计方法为两样本均数t检验)。 3.5基因芯片结果与非外伤性癫痫组比较，外伤性癫痫组样品中存在显著性表达差异的基因有192个，其中表达上调的有115个，表达下调的有77个，主要包括神经功能相关基因、免疫相关基因、蛋白代谢(转运、磷酸化及水解)相关基因、细胞凋亡与增殖分化相关基因以及信号传导相关基因等。 4．研究结论: 1)脑挫裂伤及脑出血是外伤性癫痫的重要危险因素之一，但是仍有20﹪的外伤性癫痫患者未见脑出血或脑挫裂伤，40﹪的外伤性癫痫患者CT未见明显病灶，这些未见脑出血及脑挫裂伤、CT未见明显病灶的外伤性癫痫患者在法医学鉴定中经常引发争议。 2)组织学染色结果分析及电镜超微结构观察显示外伤性癫痫患者癫痫灶存在明显的形态学改变。与非外伤性癫痫组比较，外伤性癫痫组患者癫痫灶神经元凋亡的形态学特征更为明显。 3)外伤性癫痫组与非外伤性癫痫组癫痫灶皮质样本之间存在的192条差异表达基因，主要包括神经功能相关基因、蛋白代谢(转运、磷酸化及水解)相关基因、细胞凋亡与增殖分化相关基因以及信号传导相关基因等。在外伤性癫痫的法医学鉴定有争议时，这些差异表达的基因有助于外伤性癫痫的法医学鉴定。 4)本研究为外伤性癫痫发病机制临床治疗和法医学鉴定提供科学依据。