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重度癫痫与昼夜节律蛋白相关

健康 89xy 3周前 (10-05) 21次浏览

研究人员对患有严重癫痫的人的大脑组织进行了研究,取得了令人惊讶的突破:一种参与昼夜节律的蛋白质,称为时钟,可能发挥了作用。

重度癫痫与昼夜节律蛋白相关

新的发现可能会为新的癫痫治疗打开大门。

癫痫是一种相对常见的导致癫痫发作的大脑疾病。它影响了美国大约1.2%的人,并且到目前为止,它是不可治愈的。

有药物可以治疗这种疾病,但是副作用可能很大,并且不是所有的癫痫病例都有很好的反应。

虽然某些基因突变被确定为遗传性癫痫的原因,但这些仅占少数病例。在大多数情况下,确切的原因是未知的。

大多数癫痫患者患有局灶性癫痫,这意味着癫痫发作发生在大脑组织异常的特定部位。迄今为止,这些小区域组织变得致痫的原因尚不清楚。

在对治疗没有反应的严重局灶性癫痫病例中,负责癫痫发作的大脑区域可以通过手术切除。最近,一个小组检查了这些切除的组织碎片,寻找任何可能揭示这种情况的差异。

检查致痫脑组织

该研究的对应作者是朱迪·刘博士,她是位于国际扶轮普罗维登斯的布朗大学的神经病学助理教授。研究结果发表在本周的《神经元》杂志上。

刘博士研究了8名局灶性皮质发育不良或结节性硬化症患者的脑组织。

局灶性皮质发育不良是治疗无效的癫痫最常见的原因之一。结节性硬化症是一种罕见的遗传疾病,可导致非癌性肿瘤的发生。如果这些肿瘤在大脑中发展,就可能导致癫痫。

当移除脑组织以治疗癫痫时,有时会移除健康组织以进入感兴趣的区域。在这项研究中,这些健康切片被用作对照。

刘博士和她的同事分析了该组织的转录组,即任何给定细胞群中信使核糖核酸的调查。这告诉科学家DNA的哪个部分被表达并产生蛋白质。

研究人员正在寻找健康组织和致痫组织之间的任何差异。他们心中没有特定的目标分子,但出现了一个明显的赢家:编码一种叫做昼夜运动输出周期(kaput)的蛋白质的mRNA表达减少。

“这是一个没有偏见的屏幕。我们希望找到可以用于治疗的目标,我们也试图找出不同类型癫痫的分子差异。但对时钟的影响如此一致,以至于我们无法对不同的原因进行分层。”

朱迪·刘博士

时钟是调节我们昼夜节律的关键因素。带有突变基因的老鼠无法维持正常的睡眠和清醒的日常节奏。在癫痫参与者的不健康脑组织中,兴奋性和抑制性神经元的时钟都降低了。

因为时钟对调节一系列基因很重要,其他时钟相关蛋白在脑组织中也是缺失或减少的。

小鼠模型中的生物钟与癫痫

为了进一步研究这些发现如何影响大脑,研究人员创建了小鼠模型。一个模型的兴奋性神经元的时钟被“敲除”,另一个模型的抑制性神经元的时钟被移除。

兴奋神经元中没有时钟的小鼠表现出与人类患者相似的癫痫症状,包括对癫痫发作的敏感性增加——尤其是在醒来时。鉴于时钟在睡眠/唤醒周期中的作用,这种与睡眠的联系是有意义的。

使用小鼠模型,他们还发现缺乏时钟的兴奋神经元事实上并不更容易兴奋。他们从周围细胞获得的抑制性输入较少,实际上释放了它们,并潜在地降低了它们发作的阈值。

时钟如何减少抑制信号尚不清楚。刘博士解释说:“这是一个很大的谜。这可能是因为抑制性突触受到影响,有证据表明情况确实如此,但抑制性神经元的某个子集的活动也可能发生变化。”

研究人员希望这些初步发现将成为进一步研究的基础。现在,CLOCK已经被确定为一种有趣的分子,这将有助于未来对局灶性癫痫背后的分子机制的研究。

癫痫普遍存在,难以治疗,突破很少。刘博士和他的同事们计划继续这项工作。

“我对癫痫治疗应该是什么样子的想法是,我们做同样的映射来找出癫痫发作的焦点,然后我们治疗焦点本身,”她说。“我们有可以接触组织的神经外科医生,我们有药物。我们需要能够靶向药物的输送系统。”

关于时钟及其在癫痫中的作用,还有很多要了解的,但是现在科学家们知道分子参与其中,研究可以开始逐步了解细节。


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