贝勒医学院的研究人员发现了一种先前未被认识的机制，通过该机制，遗传性钙通道突变会破坏早期大脑发育，并使儿童易患癫痫及相关认知障碍。该研究成果发表在《神经元》期刊上，揭示了在癫痫发作前很久，细微的基因变化如何改变大脑回路。
这项研究在贝勒的蓝鸟环发育神经遗传学实验室进行，重点研究了P/Q型钙通道的突变，这些通道是大脑中神经递质释放的关键调节因子。已知这种突变与儿童癫痫有关，但它如何影响早期发育中的神经回路尚不完全清楚。
单个钙通道突变影响早期发育
通过使用小鼠模型模拟儿童失神性癫痫，贝勒的研究生Samantha Thompson和神经学助理教授苗庆龙博士追踪了单个钙通道突变如何影响遗传通路。
儿童失神性癫痫的特征是异常皮层棘波放电，源于连接丘脑和皮层的丘脑皮层回路，该回路调节意识、注意力和感觉处理。
“虽然P/Q型钙通道的功能丧失突变会损害神经递质释放，但我们惊讶地发现，它们也会增加丘脑兴奋性，”苗庆龙说。
研究小组发现，这种突变显著增加了两个下游促癫痫基因的表达，这些基因此前与儿童失神性癫痫有关。出乎意料的是，改变的钙通道还激活了大脑中一个主要的生长信号通路——Wnt信号通路，驱动丘脑中继神经元（调节意识和感觉处理的关键细胞）过度增殖。
“引人注目的是，这种神经元激增在出生前就开始了，这表明该疾病的起源远早于儿童期癫痫发作的出现，”Thompson说。“这些发现强调了一个在癫痫研究中很大程度上被忽视的产前发育易感窗口。”
作者认为，两个癫痫相关基因通路的同时失调可能有助于解释为什么许多儿童对标准的单药抗癫痫药物治疗无效。
“这些见解为更早的诊断和更精准的治疗打开了大门，”蓝鸟环发育神经遗传学实验室主任Jeffrey Noebels博士解释说。“了解这些通路如何相互作用并找到正确的靶点，可能会改变我们治疗儿童癫痫的发作和注意力缺陷的方式。”
Noebels说：“这些发现表明，遗传性离子通道突变不仅影响电信号传导，还会重塑大脑回路的发育轨迹。”
这一发现为更早的检测和开发针对神经兴奋性和发育信号通路的靶向治疗开辟了新途径，有望未来改善受癫痫和相关神经发育障碍影响的儿童的预后。
发表详情： Samantha J. Thompson等人，突触前P/Q钙通道缺陷促进发育中丘脑回路突触后兴奋性重塑和神经发生，《神经元》(2026)。DOI: 10.1016/j.neuron.2026.03.015
期刊信息： 《神经元》
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