地球与环境 2022-01-23 08:09

弗吉尼亚大学医学院的研究人员已经揭示了大脑皮质微电路的问题是如何引发癫痫发作的。研究人员说,针对这个问题可能会导致一种毁灭性疾病的新治疗方法。

UVA癫痫研究人员Eric R. Wengert和Manoj K. Patel和他们的团队确定,一种被称为生长激素抑制素中间神经元的特殊类型的脑细胞,当它们失控时,会导致癫痫发作。这些中间神经元通常被认为是一个内置的刹车系统,以防止大脑的过度活动和防止癫痫发作,但Wengert和同事发现,当功能失调时,生长抑素中间神经元实际上会导致过度的大脑活动和癫痫发作。

这些故障是由一种特定基因的突变引发的,这种突变在人类患者中会导致一种罕见的癫痫综合征。这些突变不是遗传自孩子的父母,而是在受孕后不久发生的。

弗吉尼亚大学麻醉科的帕特尔说:“识别导致癫痫发作的特定神经细胞很重要,因为它有助于指导研究人员开发新疗法的方式。”“基于这项研究,我们现在有了一个新的细胞目标,试图恢复大脑的平衡,防止癫痫发作。”

了解癫痫发作的原因

研究人员对生长抑素中间神经元的作用进行了研究,这是他们对一种名为SCN8A癫痫性脑病的罕见神经系统疾病的研究的一部分。SCN8A是指SCN8A基因的突变导致了这种情况。患有SCN8A癫痫的儿童经常会出现反复发作,药物治疗无效,还会出现严重的发育迟缓和运动障碍。他们还面临癫痫突发意外死亡的重大风险,癫痫相关死亡的第一大原因。

为了更好地理解SCN8A癫痫性脑病发生的原因,研究人员开发了在患者中发现的两种SCN8A突变的小鼠模型。这些模型使他们能够确定哪些神经元是导致神经功能障碍的原因。研究人员发现,这两种SCN8A突变都对钠离子通道造成了有害的改变,使生长抑素中间神经元在正常情况下高度活跃时衰竭并停止运作。

Wengert说:“这就像一辆超速行驶的汽车,刹车系统坏了,却不能减速。”“如果大脑中生长抑素的中间神经元不能正常发挥作用,抑制大脑活动,就会导致失控的兴奋,从而导致癫痫发作。”

基于他们的发现,科学家们相信,通过开发固定激动的中间神经元的方法,有可能治疗SCN8A癫痫性脑病。他们说,这些结果也帮助我们更好地更广泛地理解癫痫。

Wengert说:“虽然这项工作的重点是SCN8A癫痫,但我们的结果确定生长抑素中间神经元是癫痫发作的一般诱因。”“如果我们能找到恢复这些细胞正常功能的方法,这些方法可能有助于为各种类型的癫痫患者提供更好的抗癫痫治疗。”

研究结果发表

研究人员在《神经科学杂志》上发表了他们的研究结果。研究团队由Wengert、Raquel M. Miralles、Kyle C.A. Wedgwood、Pravin K. Wagley、Samantha M. Strohm、Payal S. Panchal、Abrar Majidi Idrissi、Ian C. Wenker、Jeremy A. Thompson、Ronald P. Gaykema和Patel组成。

该研究由美国国立卫生研究院资助,资助对象为R01NS103090、R01NS120702和1F31NS115451-01。