加州大学河滨分校的生物医学科学家进行的一项临床前研究揭示了为何部分多发性硬化症(MS)患者同时遭受癫痫发作——这种致残性并发症会加剧认知障碍并加速疾病进展。
发表在《疾病神经生物学》的研究表明,脱髓鞘(神经元轴突保护性髓鞘的丧失)与癫痫活动存在强关联。通过多发性硬化症小鼠模型实验,研究证实当髓鞘在海马体区域退化时,癫痫发作风险显著增加。该脑区对记忆和学习至关重要,且是癫痫活动的已知热点区域。
研究指出,针对癫痫根源的靶向治疗有望实现,无需抑制全脑活动。当前抗癫痫药物常因全面抑制脑功能导致疲劳和认知钝化等副作用。
"约4%至5%的多发性硬化症患者会出现癫痫发作,"加州大学河滨分校医学院生物医学科学教授、该研究首席作者西玛·蒂瓦里-伍德拉夫(Seema Tiwari-Woodruff)表示,"这一领域研究不足,但患者往往面临更差的认知结局和更快的疾病进程。理解大脑内部机制至关重要。"
多发性硬化症是一种慢性自身免疫性疾病,其髓鞘损伤可引发视力问题、疲劳、协调障碍、认知衰退,部分病例中还出现癫痫发作。
为模拟进行性脱髓鞘,研究者采用含铜螯合剂的毒性饮食小鼠模型。12周脱髓鞘后,近80%的小鼠出现癫痫活动,而疾病早期阶段仅有40%。脑电记录和行为评估证实了这一增长趋势。
"随着脱髓鞘进展,兴奋性神经递质谷氨酸水平上升,而大脑主要抑制性神经递质GABA似乎下降,"蒂瓦里-伍德拉夫解释道,"这种失衡使大脑更易兴奋——这正是癫痫的典型特征。"
研究强调海马体是关键受损区域。该区域的抑制性神经元(部分具有髓鞘)表现尤为脆弱。
"髓鞘不仅加速信号传导,还维持神经元健康,"蒂瓦里-伍德拉夫指出,"海马体中产生GABA的神经元因脱髓鞘受损,可能解释了多发性硬化症患者的癫痫易感性。"
与传统依赖脑损伤触发癫痫的模型不同,该研究提供了基于脱髓鞘诱导癫痫活动的更精准模型。
"我们并未破坏脑组织,"蒂瓦里-伍德拉夫强调,"我们模拟了多发性硬化症中缓慢的髓鞘丧失过程,这使其成为未来研究的有力工具。"
研究结果为靶向治疗铺平道路。
"现已明确谷氨酸升高而GABA下降,我们可探究具体涉及的细胞类型,"蒂瓦里-伍德拉夫表示,"我们特别关注星形胶质细胞——这类支持细胞通常清除细胞外多余谷氨酸。若其功能受损,谷氨酸积聚将导致脑信号失控并引发癫痫。"
鉴于谷氨酸对脑功能不可或缺,治疗必须精准。
"完全阻断会关闭大脑功能,"蒂瓦里-伍德拉夫警告,"我们的目标是靶向调节而非全面抑制。"
研究为多发性硬化症患者带来新希望。
"许多患者不理解为何出现癫痫——这并非广为人知的症状,"蒂瓦里-伍德拉夫说,"我们的研究提供了科学解释,这是改善治疗的第一步。"
研究团队正深入探究海马体中神经回路与受体的变化,以及星形胶质细胞功能障碍如何增加癫痫风险。团队已启动小鼠与人类脑组织的对比研究。
"若人类中受影响的转运体和受体相同,它们将成为明确的治疗靶点,"蒂瓦里-伍德拉夫补充道。
参考文献:Anderson AM, Ajayi M, Jonak CR, 等. 脱髓鞘诱导的谷氨酸失衡介导海马体过度兴奋. 《疾病神经生物学》. 2025;216:107125. doi: 10.1016/j.nbd.2025.107125
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