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γ-氨基丁酸(GABA)是哺乳动物中枢神经系统中一种主要的抑制性神经递质，它能介导抑制性突触传递作用。目前大量研究表明，中枢神经系统内GABA能抑制作用减弱或缺乏是导致癫痫发生过程中神经元兴奋性增高的重要原因。当脑内GABA浓度降低40％时，即可引起自发性癫痫。GABA是在神经元细胞中谷氨酰胺在谷氨酸脱羧酶的作用下合成。
谷氨酸(Glu)是中枢神经系统最主要的兴奋性神经递质，当突触间隙含量蓄积，神经元受到谷氨酸异常强烈的刺激，可能会导致神经元的死亡，进而导致神经系统疾病。其在体内主要合成途径，是在神经胶质细胞中由天冬氨酸与α-酮戊二酸在天冬氨酸转氨酶(AST)的作用下生成谷氨酸。
在探讨大脑中主要的兴奋性和抑制性神经递质的合成和代谢时，人们提出了谷氨酸-谷氨酰胺-γ-氨基丁酸(GABA)循环通路。来自血液中的谷氨酸不容易穿过血脑屏障，脑中谷氨酸大部分是由血浆葡萄糖合成。葡萄糖通过存在于血管内皮细胞上的葡萄糖转运体(GLUT)入脑，继而通过单羧酸转运蛋白分子(MCT)进入星形胶质细胞室，通过糖酵解生成丙酮酸。一部分的丙酮酸被乳酸脱氢酶(LDH)反应转化为乳酸，一部分则进入三羧酸(TCA)循环通过丙酮酸羧化酶(PDH)生产乙酰辅酶A和α-酮戊二酸，然后后者通过天冬氨酸转氨酶(AST)产合成谷氨酸。
天冬氨酸转氨酶(AST)是一种具有磷酸吡哆醛依赖性、由细胞核基因编码的线粒体酶。催化天冬氨酸的氨基转移到α-酮戊二酸形成草酰乙酸和谷氨酸反应。根据AST在细胞内的分布分为线粒体(mAST)型和胞浆内(sAST)型，是神经胶质细胞中合成谷氨酸的重要关键酶之一。
谷氨酸脱羧酶(GAD)参与癫痫疾病的发生发展，不仅仅是因为其在谷氨酸和GABA的合成循环中的重要的作用，也与其导致的自身免疫反应相关。许多的临床分析显示，多数癫痫患者的血和脑脊液中存在谷氨酸脱羧酶自身抗体(GAD-Ab)。癫痫由于其越来也高的发病率引来热议，发病的机制也一直存在着几种假说，其中免疫学假说早有提出，但在临床上运用此理论给予患者免疫抑制药治疗的效果案例分析却存在争议。由于缺乏可行的实验研究对象及方法，相关研究和针对性治疗的研究进展缓慢。此外，尽管最近研究表明GAD-Ab在成年难治性癫痫患者检测阳性，但是对于幼年癫痫患者有少见的几例报道，关于发育期其是否参与癫痫发生发展需要研究讨论。
神经递质失衡被认为是癫痫发生的原因之一，本实验室前期研究结果显示，在癫痫发作后Glu和GABA都会增多。而且研究显示GAD65，67在癫痫发作前后，没有明显的变化。那么Glu和GABA在发育期是如何参与癫痫疾病发展的呢？同时，Glu和GABA的合成关键酶AST、GAD如何变化并参与发生和发展的。迄今为止，还未见到有关发育期Tremor海马内Glu、GABA、AST、GAD-Ab的研究。本实验拟采用自发性遗传性癫痫大鼠(Tremor)这一理想模型来研究此问题，按不同的发育周龄作时间点，采用HPLC法测定海马组织中Glu及GABA浓度，分析其变化趋势;运用化学试剂盒测定AST活性;ELISA试剂盒测定谷氨酸脱羧酶自身抗体含量的变化情况，确定这些在发育期的改变与癫痫发生、发展的关系，为揭示神经递质在遗传性癫痫发病机理中的作用提供理论基础，为临床疾病诊断和筛选提出可能性的研究基础。
实验方法
一、HPLC分析
不同周龄Tremor和正常Wistar大鼠，取海马组织制各匀浆并提取氨基酸，二元梯度洗脱将海马中的氨基酸分离。峰面积进行定量。
二、生化试剂盒测定AST活性
按说明书操作，测定OD值，拟合AST标准曲线。取不同周龄Tremor，Wistar大鼠海马组织，测定蛋白浓度，按试剂盒说明书操作的测定组织匀浆中的AST活性，计算组织中的AST活性。
三、ELISA试剂盒测定谷氨酸脱羧酶自身抗体浓度
提取海马总蛋白，取不同周龄Tremor，正常Wistar大鼠海马组织，按试剂盒操作测定组织匀浆中谷氨酸脱羧酶自身抗体的浓度，并计算组织中的浓度。
结果：
一、HPLC测定结果
统计结果显示，海马区Glu、GABA的含量在不同周龄的含量表达异常，并随周龄发生变化。
第4周Tremor海马组织内的Glu含量明显高于正常Wistar大鼠(99.36±6.31 inTRMs vs84.29±4.76 in control rats，P＜0.01);而对于GABA来说，其在Tremor海马组织内的含量低于正常Wistar大鼠(81.54±5.66 in TRMs vs90.70±3.89 incontrol rats, P＜0.05)。
第六周Tremor海马组织内的Glu在模型组和正常Wistar大鼠中没有统计学意义(98.96±8.12 in TRMs vs102.44±6.61 in control rats，P＞0.05);对于GABA来说，其在Tremor海马组织内的含量明显比正常Wistar大鼠高(80.33±2.73 in TRMs vs62.51±2.99 in control rats, P＜0.01)。
第八周Tremor海马组织内的Glu在模型组明显含量低于正常Wistar大鼠(100.90±5.42 in TRMs vs116.34±5.09 in control rats,p＜0.01);而GABA在Tremor海马组织内的含量比正常Wistar大鼠低(72.10±4.30 in TRMs vs84.81±4.88 incontrol rats, P＜0.01)。
第十周Tremor海马组织内的Glu在模型组明显含量高于正常Wistar大鼠(386.10±9.12 in TRMs vs326.89±4.78 in control rats，P＜0.01);对于GABA来说，其在Tremor海马组织内的含量比正常Wistar大鼠高(97.33±4.88 in TRMs vs78.80±2.31 in control rats, P＜0.01)。
二、生化试剂盒测定AST活性结果
AST在4、8周Tremor大鼠海马中的表达与正常Wistar大鼠无差异;在第6周高于正常Wistar大鼠(4.76±0.16 in TRMs vs4.23±0.28 in control rats，P＜0.05)，而在第10周则显著高于正常Wistar大鼠(6.85±0.47 in TRMs vs5.60±0.23 in controlrats, P＜0.01)。
三、ELIAS试剂盒测定谷氨酸脱羧酶自身抗体浓度
试剂盒分别测定4、6、8和10周龄Tremor大鼠海马组织中均检测到远高于正常Wistar大鼠谷氨酸脱羧酶自身抗体含量。
结论：
1、Tremor大鼠癫痫发生的原因可能与幼年海马组织中Glu的高含量相关，而癫痫的发作可能与海马组织中GABA的失代偿有关。
2、Tremor大鼠癫痫的进行性发展可能与神经递质的反复失衡有关。
3、首次证实AST作为循环合成的关键酶可能参与Tremor大鼠癫痫的发生发展。
4、首次证实，GAD-Ab可能参与Tremor大鼠癫痫的发生发展。
5、Tremor大鼠癫痫的发作基础可能与海马组织中AST活性和GAD-Ab浓度的改变引起神经递质的反复失衡相关。