发现胶质细胞中出现的一些癫痫发作可以为癫痫治疗提供新的靶点

当大脑神经元过度活跃时，癫痫发作就会发生。然而，麻省理工学院神经科学家的一项新研究表明，一些癫痫发作可能源于被称为胶质细胞的非神经元细胞，长期以来人们一直认为胶质细胞在大脑功能中只起辅助作用。

在一项针对果蝇的研究中，研究人员发现了一种胶质细胞突变，使果蝇更容易患上这种疾病癫痫发作。突变在基因中，影响胶质细胞的沟通与神经元，似乎使神经元更容易兴奋。这种兴奋性使得果蝇在对环境刺激做出反应时更有可能抓住苍蝇，比如极端温度。

这是第一次有人在活体动物身上发现，神经胶质细胞的突变可以引起癫痫发作。抵消神经胶质突变的影响可能是开发癫痫治疗的一个有前途的新策略，麻省理工学院生物学教授和研究团队的领导者Troy Littleton说。

“从神经胶质到神经元的信号通路可能控制着神经元的放电特性，如果它过度激活，神经元就会放电过多。任何能阻止这一切的东西多动可能是一种潜在的治疗方法，”利特尔顿说，他也是麻省理工学院皮考尔研究所的成员学习和记忆。

Littleton和Lead作者Jan Melom，MIT生物部的研究生，在1月16日在线版中描述了他们的新发现神经科学杂志。

癫痫起源

神经胶质细胞约占大脑细胞的一半，它有许多辅助作用，包括缓冲神经元并帮助它们相互连接。然而，近年来，神经系统科学家已经发现了更重要的功能的证据，如协助神经元之间的交流。

先前的研究表明，神经胶质细胞在癫痫发作时变得过度活跃，但尚不清楚是神经胶质细胞的过度活跃导致了癫痫发作，还是仅仅是对神经元的过度活跃作出反应。据研究人员说，新的研究表明，神经胶质细胞确实会引发癫痫发作。

“我们知道我们正在淘汰峡谷唯一在这一细胞群体中表达的基因，”梅洛姆说。“癫痫发作最初是从阴茎中的缺陷而不是神经元的缺陷是明确的。”

利特尔顿的实验室使用果蝇作为研究神经元发展和突触的形成的模型生物，神经元之间的连接。为了针对这些过程中涉及的基因，它们使果蝇基因组突变并筛选所得苍蝇的异常性状。大多数突变发生在神经元中，但在这种情况下，研究人员发现，在它们命名为Zydeco的基因中脱离胶质突变导致苍蝇在高温下进行癫痫发作。

进一步研究Zydeco基因显示其正常功能是在胶质胶片内摆脱钙。这有助于规范胶质波动钙水平，MIT团队首次在苍蝇峡谷中观察到。

当zydeco突变时，波动停止，导致钙在胶质细胞内堆积。通过一个未知的过程，它诱导附近的神经元变得过度活跃，使它们更有可能在热、冷或发抖时抽搐。利特尔顿说:“很明显，他们的神经系统对很多环境刺激都是过度兴奋的。”

这是少数其他科学家们发现的胶质增长活性影响神经元射击的例子之一。

“神经元仍在载有主要信息，”利特尔顿说。“他们是那些说话的。但是峡谷在某种程度上听取并调节神经元的产出。如果该输出被胶帘中断，它会导致整个系统失败。”

激励的来源

研究人员现在正在探索胶质钙水平与神经元兴奋之间的联系。一个理论是太多的钙产生了洪泛的神经递质或其他因素，这些因素通常以严格调节的方式分泌。利特尔顿说，这种未经调节的分泌物可以过度xcite神经元。

利特尔顿说:“神经胶质参与了神经元的对话，它们可能通过释放这些控制活动的因素来调节这种对话。”“高钙可能会导致神经胶质不再以一种受控制的方式释放这些因素，但它们一直在释放这些因素。”

根据研究人员，在人类脑中，星形胶质细胞是本研究中观察到的果蝇胶质细胞最相似的细胞。这些细胞包围神经元的细胞体，也是人脑中最丰富的胶质细胞类型。尚不知道这些细胞是否表达了Zydeco基因的五种人类版本中的一个。

虽然还需要进一步的研究，但研究结果表明，防止钙在胶质细胞或星形胶质细胞中积聚可以降低神经元的兴奋性，并减少反应中发生痉挛的倾向环境刺激根据研究人员的说法。“仍然很长的路，但飞行工作表明，减少胶质钙水平将有效地调整兴奋性，”利特尔顿说。

这些药物也可能消除康复药物常常看到的镇静副作用，罗切斯特大学神经外科教授麦克伦·奈杰德（Rochester大学）没有参与研究。

Nedergaard说:“你可以设想针对神经胶质细胞的新药物，而且不会让大脑减速那么快。”他补充说，这项研究在理解神经胶质方面迈出了重要的一步细胞在大脑中扮演的角色。

麻省理工学院研究人员现在正在寻找途径的其他组成部分，可以将胶质钙水平与神经元多动症联系起来，这可能导致其他潜在的药物目标的发现。

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