由加利福尼亚大学河滨分校的Iqbal Pittalwala撰写
Lisa Lock编辑,Andrew Zinin审核
实验设计与海马体脱髓鞘及癫痫活动评估的CPZ模型。资料来源:Neurobiology of Disease (2025)。DOI: 10.1016/j.nbd.2025.107125
加利福尼亚大学河滨分校的生物医学科学家进行的一项临床前研究表明,为何部分多发性硬化症(MS)患者同时会遭受癫痫发作——这种致残性并发症会恶化认知结果并加速疾病进展。
发表在Neurobiology of Disease上的研究确定了脱髓鞘(包裹神经元轴突的保护性髓鞘丧失)与癫痫活动之间的强关联。通过使用多发性硬化症小鼠模型,该研究表明,随着髓鞘退化,尤其是在海马体区域,癫痫发作的可能性增加。这一脑区对记忆和学习至关重要,也是已知的癫痫活动热点区域。
研究结果表明,存在针对多发性硬化症中癫痫发作根本原因进行靶向治疗的新机会,而无需抑制整体脑活动。目前的抗癫痫药物通常会抑制整体脑活动,导致疲劳和认知迟钝等副作用。
"约4%至5%的多发性硬化症患者会出现癫痫发作,"加利福尼亚大学河滨分校医学院生物医学科学教授、该研究的主要作者Seema Tiwari-Woodruff表示。"这是一个研究不足的领域,但这些患者往往经历更差的认知结果和更快的疾病进展。了解大脑中发生的情况至关重要。"
多发性硬化症是一种慢性自身免疫性疾病,会损伤髓鞘,导致视力问题、疲劳、协调障碍、认知下降,以及在某些情况下出现癫痫发作等症状。
为模拟进行性脱髓鞘,研究人员使用了有毒铜唑酮饮食小鼠模型。在12周脱髓鞘后,近80%的小鼠表现出癫痫活动,而疾病早期这一比例仅为40%。脑部记录和行为评估证实了这一增长。
"随着脱髓鞘进展,谷氨酸(一种兴奋性神经递质)水平升高,而GABA(大脑主要的抑制性神经递质)似乎下降,"Tiwari-Woodruff表示。"这种不平衡使大脑更容易兴奋——这是癫痫的标志。"
该研究强调海马体是受影响的关键区域。该区域中的抑制性神经元,其中一些是有髓鞘的,似乎特别脆弱。
"髓鞘不仅加速信号传输;它还有助于维持神经元健康,"Tiwari-Woodruff表示。"由于脱髓鞘导致海马体中GABA产生神经元受损,这可以解释多发性硬化症中的癫痫易感性。"
与依赖脑损伤触发癫痫的传统癫痫模型不同,本研究提供了一个基于脱髓鞘诱导癫痫活动的更准确模型。
"我们没有破坏脑组织,"Tiwari-Woodruff表示。"我们模拟了多发性硬化症中发生的缓慢髓鞘损失。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了道路。
"现在我们知道谷氨酸升高而GABA下降,我们可以调查涉及的特定细胞,"Tiwari-Woodruff表示。"我们特别感兴趣的是星形胶质细胞——通常从细胞外空间清除过量谷氨酸的支持细胞。如果它们受损,谷氨酸积聚,脑信号不受控制,癫痫就会发生。"
谷氨酸对大脑功能至关重要,因此治疗必须精确。
"完全阻断它会使大脑关闭,"Tiwari-Woodruff表示。"我们的目标是靶向调节,而非全面抑制。"
该研究为多发性硬化症患者带来了新希望。
"多发性硬化症患者中许多人不明白为什么会出现癫痫——这不是广为人知的症状,"Tiwari-Woodruff表示。"我们的研究提供了解释,这是迈向更好治疗的第一步。"
研究团队目前正在调查海马体中神经回路和受体的变化,以及星形胶质细胞功能障碍如何导致癫痫风险。团队对小鼠和人类脑组织的比较研究已经开始。
"如果人类中受影响的转运蛋白和受体相同,它们可能成为明确的治疗靶点,"Tiwari-Woodruff表示。
更多信息: Alyssa M. Anderson等人,脱髓鞘诱导的谷氨酸失衡介导海马体过度兴奋,Neurobiology of Disease (2025)。DOI: 10.1016/j.nbd.2025.107125
期刊信息: Neurobiology of Disease
由加利福尼亚大学河滨分校提供
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