严重癫痫和昼夜节律蛋白相关

2017-10-13 12:14:06  
探索严重癫痫患者脑组织的研究人员取得了惊人的突破:涉及昼夜节律的蛋白质(称为CLOCK)可能起作用。
癫痫是引起癫痫发作的相对常见的脑部疾病。它影响了美国的大约1.2%的人,到目 探索严重癫痫患者脑组织的研究人员取得了惊人的突破:涉及昼夜节律的蛋白质(称为CLOCK)可能起作用。
癫痫是引起癫痫发作的相对常见的脑部疾病。它影响了美国的大约1.2%的人,到目前为止,它是不可治愈的。

有药物可用于治疗病症,但副作用可能是重大的,并不是所有的癫痫病例都反应良好。 

虽然确定了遗传性癫痫形式的某些遗传突变,但这仅仅是少数病例。在大多数情况下,确切的原因是未知的。

大多数癫痫患者发生局灶性癫痫,这意味着癫痫发作在脑组织异常的特定部位。到目前为止,这些小区域组织变得癫痫发生的原因尚不明了。

在严重的局灶性癫痫病例中,对治疗无反应,负责癫痫发作的脑区可以手术切除。最近,一个团队检查了这些切片的组织,寻找可能在条件下更多的光的任何差异。

检查癫痫脑组织
相应的研究作者是RI大学布朗大学神经病学助理教授Judy Liu博士。结果本周刊登在“ 神经元 ”杂志上。

刘博士研究了来自8例患有局灶性皮层发育不良或结节性硬化综合征的脑组织。

焦皮质发育不良是癫痫最常见的原因之一,对治疗无反应。结节性硬化症是导致非癌性肿瘤发展的罕见遗传病症。如果这些肿瘤在大脑中发育,可能会导致癫痫。

当去除脑组织以治疗癫痫时,有时移除健康组织以进入感兴趣的区域。对于这项研究,将这些健康部分用作对照。

刘博士和她的同事分析了组织的转录组,或任何给定的细胞群中的信使RNA(mRNA)的调查。这告诉科学家哪些部分的DNA正在被表达并产生蛋白质。

研究人员正在寻找健康和癫痫组织之间的任何差异。他们没有考虑到特定的目标分子,但出现了一个明显的优势:编码称为昼夜节律运动输出循环卡波(CLOCK)的蛋白质的mRNA表达降低。

“这是一个不偏不倚的屏幕,我们希望找到我们可以用于治疗的目标,我们也试图找出不同类型癫痫的分子差异,但对CLOCK的影响是如此一致,我们无法分层不同的原因“。
刘小姐博士
CLOCK是调节我们昼夜节奏的关键。具有突变型基因的小鼠不能保持睡眠和觉醒的正常日常节律。在癫痫患者的不健康脑组织中,CLOCK在兴奋性和抑制性神经元中均有减少。

因为CLOCK对于调节一系列基因很重要,其他CLOCK相关蛋白在脑组织中也不存在或减少。

CLOCK和癫痫在小鼠模型中
为了进一步研究这些发现如何影响大脑,研究人员创建了鼠标模型。一个模型有CLOCK“敲除”的兴奋性神经元,另一个有CLOCK从抑制性神经元中移除。

其兴奋性神经元中没有时钟的小鼠显示类似于人类患者的癫痫症状,包括对癫痫发作的敏感性增加 - 特别是醒来时。鉴于CLOCK在睡眠/唤醒周期中的作用,与睡眠的连接是有意义的。

使用小鼠模型,他们还发现缺乏CLOCK的兴奋性神经元实际上并不更可兴。他们从周围细胞获得的抑制率较低,实际上释放了这些细胞,并且潜在地使它们具有较低的癫痫发作阈值。

CLOCK如何降低抑制信号的方法尚不清楚。刘博士解释说:“这是一个很大的谜,这可能是因为抑制性突触受到影响,有一些证据是这种情况,而且一些抑制性神经元子集的活动也可以改变。”

研究人员希望这些初步结果将成为进一步调查的基础。现在,CLOCK已被确定为感兴趣的分子,它将有助于将未来的调查集中在焦点性癫痫背后的分子机制中。

癫痫病普遍存在,难以治疗,突破性差距甚微。刘博士和同事计划继续这项工作。

她说:“我对癫痫治疗应该是什么样的想法,我们做同样的测绘来找出癫痫发作的重点,然后我们对焦点本身。“我们有神经外科医生可以进入组织,我们有药物,我们需要可以针对药物的分娩系统。”

还有很多要了解CLOCK及其在癫痫中的作用,但是现在科学家们知道分子是有参与的,研究可以开始消除细节。