重新接触啮齿动物的大脑使癫痫发作不那么严重

研究人员发现了一种新的治疗方法,用于减少啮齿动物大脑中的癫痫发作,他们希望有朝一日可以帮助癫痫患者。

估计有220万美国人患有癫痫症,其中20%至30%的人患有癫痫发作,这些癫痫发作对目前的药物没有反应。

“根据命令,我们指导神经元在大脑中组装更多的抑制性突触,从而抑制癫痫发作。”

在她的实验室,布兰迪斯大学生物学副教授Suzanne Paradis研究突触,即脑细胞之间的联系。大多数突触都是兴奋性的 - 它们促进信号从一个脑细胞传递到另一个脑细胞。其他人虽然是抑制性的,但却阻碍了传播。

在癫痫发作期间,激发和抑制之间的平衡失控并且有利于激发。结果是一种电涌,过度的电活动导致不受控制的抽搐,意识丧失或暂时丧失意识。

几年前,Paradis和她的合作者精确定位了一种蛋白质Semaphorin 4D(Sema4D),可刺激抑制性突触的产生。在从小鼠身上取得的脑组织中,研究人员表明,在Semaphorin 4D中沐浴细胞会增加抑制性突触的数量,改善与癫痫发作相关的过度兴奋或信号过载。几分钟内,这些变化发生得非常快。

在最新的研究中,Paradis小组使用的小鼠症状与癫痫患者的症状类似。他们在动物的大脑中注入了Sema4D。小鼠的癫痫发作严重程度降低。

科学家还观察到这些动物大脑中抑制性突触数量的增加,使他们得出结论,Sema4D治疗通过增加抑制性突触的数量来增加大脑对癫痫发作的整体抵抗力。

“我们的想法很简单,具有很高的影响力,”Paradis说。“在命令下,我们指示神经元在大脑中组装更多的抑制性突触,从而抑制癫痫发作。这种方法也可能有助于预防癫痫发作,阻止其进展或抑制癫痫发作期间的过度兴奋。“

将来,如果Sema4D治疗在人体中发挥作用,Paradis设想Sema4D可以与目前的抗癫痫药物(如苯二氮卓类药物)联合使用,通过增加现有抑制性突触的功能起作用。

Paradis将重点关注寻找一种机制,可能是药物或基因疗法,将Sema4D传递到大脑中的正确目标。虽然目前仍然不知道这种方法是否能在人类中获得成功,但首先是研究作者丹尼尔·阿克尔(Daniel Acker)说,“兴奋的是一般的方法是有效的。”他是前数据科学研究所Paradis实验室的前研究生。