大脑蛋白质与癫痫发作，异常社会行为有关

加州大学河滨分校(University of California, Riverside)的一位生物医学科学家领导的团队发现了一种新的机制，该机制导致老鼠大脑中神经元连接的异常发展，从而导致癫痫发作和异常的社会行为。

研究人员集中研究了大脑中被称为海马体的区域，该区域在学习和社会互动中起着重要作用;突触是神经元之间的特殊联系。

大脑中的每个神经元接收大量兴奋性和抑制性突触输入。神经元回路中兴奋和抑制之间的平衡被称为E/I平衡，被认为对回路的功能和稳定性至关重要，对中枢神经系统的信息处理也很重要，它可能导致许多神经疾病，包括癫痫、自闭症谱系障碍和精神分裂症。

研究人员还关注了一种名为ephrin-B1的蛋白质，它横跨细胞周围的细胞膜，在维持神经系统方面起着重要作用。他们的研究目的是确定星形胶质细胞(调节神经元间突触连接的大脑胶质细胞)中ephrin-B1的缺失或过量产生是否会影响发育中的海马体中突触的形成和成熟，并改变E/I平衡，导致行为缺陷。

“我们发现E/I平衡的变化是由发育中的大脑中的星形胶质细胞通过ephrin蛋白来调节的，”UCR医学院的生物医学教授Iryna Ethell说，他领导了这只老鼠研究。“此外，星形胶质细胞蛋白酶B1与在关键发育期间的海马中抑制网络的发展有关，这是一种新的和意外的发现。具体而言，我们展示了星形胶质细胞ephrin-B1的丧失倾向于E / I平衡通过减少抑制的抑制来兴奋，然后将其超自动，这是神经元电路的激活。这种多动症表现为小鼠的社会性减少，并表明他们可以作为研究的新模型自闭症谱系障碍”。

发现，发表的结果神经科学杂志，可以进一步加深科学家对导致神经发育障碍的机制的理解，允许研究人员发现新的干预手段，通过针对特定发育时期的星形胶质细胞来治疗这些障碍。

埃塞尔解释说，星形胶质细胞功能障碍也与神经发育障碍和神经退行性疾病(如阿尔茨海默氏症)相关的突触病理有关，早期突触连接功能障碍也会导致神经元丢失。

“星形胶质细胞如何使用ephrin蛋白来控制未来研究中的神经元网络的发展，”她说。“我们的调查结果对未来的临床应用开辟了新的探究，因为抑制有受损的抑制与几个发育有关障碍，包括自闭症和癫痫。“

该报告首先建立星形胶质细胞之间的联系和在早期产后期间在小鼠海马中的开发e / i平衡。

“我们提供了新的证据，表明星形胶质细胞中不同的ephrin-B1水平在发育过程中影响兴奋性和抑制性突触，并有助于大脑神经元网络的形成和相关行为，”埃塞尔说。

她解释说，突触是神经网络的组成部分，是大脑中最基本的信息处理单元。兴奋性突触是促进神经元活动的细胞-细胞连接，她说，而抑制性连接负向调节大脑活动，协调大脑反应，它们的时间和特异性。

“由于抑制突触的损失或受损的神经元网络的多动可以导致神经功能障碍和癫痫发作，”她补充道。“就像没有刹车的汽车一样，大脑如果没有抑制性神经元就不能正常工作并变得过度活跃，导致身体失去控制。”

Ethell承认需要进一步的研究来确定星形胶质细胞中ephrin信号通路如何改变抑制性突触，特别是星形胶质细胞如何参与这些机制。

“鉴于对……的广泛和不断增长的研究兴趣星形胶质细胞- 规范E / I平衡的导明机制神经发育障碍我们的研究结果为未来的星形胶质细胞在临床相关条件下的研究建立了基础，“她说。

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