研究表明，胶质细胞如何发挥关键癫痫作用
一项新的研究为将癫痫和新的基本洞察力治疗神经元与胶质“辅助”细胞之间的关系提供了潜在的新靶标。在eLife美国麻省理工学院(MIT)皮考尔学习与记忆研究所(Picower Institute for Learning and Memory)的科学家报告称，他们发现了一个关键的分子事件序列，在该序列中，癫痫果蝇模型中的基因突变使神经元容易因压力而过度激活，从而导致癫痫发作。
全世界约有6000万人癫痫，一种神经系统病症，其特征是由于神经活动过度的癫痫发作。“Zydeco”模型在研究经历中以类似的方式癫痫发作。由于发现Zydeco，MIT神经生理学家特洛伊利特尔顿的实验室，神经科学的Menicon教授一直在调查为什么苍蝇的Zydeco突变使其成为一种强大的癫痫模型。
在研究开始时，由博士后雪莉·韦斯(Shirley Weiss)领导的团队知道，zydeco突变是由皮层特异性表达的胶质细胞它制造的蛋白质有助于将钙离子泵出细胞。但这并不能解释为什么神经胶质细胞难以保持自然的潮起潮落钙离子会领导相邻的神经元变得过于活跃癫痫发作- 减轻诸如发烧级温度或苍蝇的抗烈性。
神经元的活性基于离子的流动 - 例如，用于“火”的神经元，例如，它需要钠离子，然后冷静下来它释放钾离子。但神经元的能力，这取决于细胞外的离子的有利于的平衡。例如，太多了钾在室外，人们很难摆脱钾的影响，保持冷静。
需要一种离子平衡 - Zydeco突变的扰乱方式 - 原来是新研究的关键。在四年的一系列实验中，魏斯，利特尔顿及其共同作者发现，皮质胶质细胞中的过量钙导致它们对超激活的分子途径，导致它们撤回它们通常部署以拆卸的许多钾通道神经元周围的钾。留下太多钾，当他们兴奋时，神经元不能冷静下来，并随之而来。
“没有人真正表现出峡谷中的钙信号如何直接与这种更古典的胶质细胞在钾缓冲中的作用直接沟通，”利特尔顿说。“所以这是一个非常重要的发现，这些发现与胶质胶片中已发现的观察有很长一段时间 - 这些钙振荡，没有人真正理解的胶质细胞中的真实生物学功能，在那里它有助于它们在神经元周围调节离子平衡的能力。“
干预的新目标
Weiss的工作列出了详细的事件序列，含有几个特定的分子玩家和过程。丰富的建立知识意味着沿途，她和球队发现了多个步骤，他们可以介入以防止癫痫发作。
她开始从钙端工作的问题。她问过太多的钙，她问，哪些基因可能处于相关的途径，使得如果预防它们的表达，则不会发生癫痫发作？她在847个潜在的相关基因中干扰了表达，发现约50个受影响的癫痫发作。其中，一个人们突然出现在与钙调节密切相关，并且还要在关键的皮质峡谷中表达细胞兴趣:钙调磷酸酶。抑制钙调磷酸酶活性，例如使用免疫抑制剂环sprorine A或FK506，可以阻断zydeco突变果蝇的癫痫发作。
Weiss研究了受钙调神经磷酸酶途径影响的基因，发现了几个。有一天，她在一个会议上展示她的作品海报，一位旁观者提到神经胶质钾通道可能参与其中。果然，她发现了一种叫做“睡魔”的东西，当它被击倒时，会导致苍蝇发作。进一步的研究表明，zydeco胶质细胞中钙调神经磷酸酶的过度激活导致了细胞内吞作用的增加，在这个过程中，细胞将过多的sandman带回到细胞体内。如果没有睡魔停留在细胞膜上，胶质细胞就不能有效地从外部清除钾元素。
当Weiss和她的合着者干扰Zydeco苍蝇中抑制内吞作用时，它们也能够减少癫痫发作，因为这允许更多的桑德曼持续到它可以减少钾的地方。特别是桑德曼相当于哺乳动物中的蛋白质，称为阶梯。
作者写道:“从药理学上针对胶质细胞途径可能是该领域未来药物开发的一个有前途的途径。eLife。
除了临床铅外，该研究还为更基本的神经科学提供了一些新的见解，Littleton和Weiss说。虽然Zydeco苍蝇是癫痫的好模型，但果蝇的皮质胶质胶质都有哺乳动物中未发现的属性：它们只接触神经元的细胞体，而不是其轴突和树突枝上的突触连接。这使得它们成为一个异常有用的测试，以了解Glia如何通过其细胞身体与其突触与神经元相互作用。例如，新的研究显示了维持离子平衡的关键机制神经元。
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