2020年9月1日

脑蛋白与癫痫发作,异常社交行为有关

由加利福尼亚大学河滨分校的生物医学科学家领导的一个研究小组发现了一种新的机制,该机制负责小鼠大脑神经元连接的异常发育,从而导致癫痫发作和异常的社会行为。

研究人员专注于大脑海马区域,它在学习和社交互动中起着重要作用。突触是神经元之间的专门接触。

大脑中的每个神经元都接收大量的兴奋性和抑制性突触输入。神经元回路的兴奋与抑制之间的平衡,被称为E / I平衡,被认为是回路功能和稳定性必不可少的,并且对于中枢神经系统的信息处理很重要,它在引起许多神经系统疾病(包括癫痫,自闭症谱系障碍和精神分裂症。

研究人员还研究了一种叫做ephrin-B1的蛋白质,该蛋白质横跨细胞周围的膜,并在维持神经系统中起作用。他们研究的目的是确定星形胶质细胞(大脑中调节神经元之间突触连接的神经胶质细胞)中ephrin-B1的缺失或过度产生,是否影响发育中的海马突触的形成和成熟并改变E / I平衡,导致行为缺陷。

UCR医学院生物医学科学教授Iryna Ethell表示:“我们发现E / I平衡的变化受发育中的大脑中通过ephrin蛋白调节。” 研究。 “此外,星形胶质ephrin-B1在关键的发育期与海马抑制性网络的发展有关,这是一个新的出乎意料的发现。具体地说,我们显示了星形胶质ephrin-B1的丧失使E / I平衡在通过减少抑制促进兴奋,然后激活神经元回路,这种过度活跃表现为小鼠的社交能力下降,表明它们可以作为研究的新模型 。”

研究结果发表在 神经科学杂志可以使科学家进一步了解导致神经发育障碍的机制,从而使研究人员能够通过在特定发育时期靶向星形胶质细胞发现治疗这些疾病的新颖干预措施。

Ethell解释说,星形胶质细胞功能障碍也与与神经发育障碍和神经退行性疾病(例如阿尔茨海默氏病)相关的突触病理相关,在这些突触连接中早期功能障碍也可导致神经元丢失。

她说:“星形胶质细胞究竟如何使用ephrin蛋白来控制神经元网络的发育仍有待进一步研究。” “我们的发现对未来的临床应用提出了新的要求,因为抑制作用减弱与多种发育有关。 包括自闭症和癫痫症。”

该报告首次在出生后早期发育过程中建立了星形胶质细胞与小鼠海马E / I平衡发展之间的联系。

Ethell说:“我们提供了新的证据,表明星形胶质细胞中不同的ephrin-B1水平会影响发育过程中的兴奋性突触和抑制性突触,并有助于大脑中神经元网络的形成和相关行为。”

她解释说,突触是神经网络的基础,并充当大脑中的基本信息处理单元。她说,兴奋性突触是促进神经元活动的细胞间连接,而抑制性连接会负面调节大脑活动,从而协调大脑反应,其时机和特异性。

她说:“抑制性突触的丧失或功能受损所导致的神经元网络活动过度,可能导致神经功能障碍和癫痫发作。” “就像没有刹车的汽车, 没有抑制性神经元就无法正常运作并变得过度活跃,从而导致身体失控。”

Ethell承认,需要进一步的研究来确定星形胶质细胞中的ephrin信号如何精确地改变抑制性突触,特别是星形胶质细胞如何可能有助于这些机制。

“鉴于人们对 调节E / I平衡的介导机制 ,我们的发现为将来在临床相关条件下研究星形胶质细胞奠定了基础。”她说。



更多信息: Amanda Q Nguyen等人,星形胶质ephrin-B1控制发育中的海马体的兴奋性抑制平衡, 神经科学杂志 (2020)。 DOI:10.1523 / JNEUROSCI.0413-20.2020
期刊信息: 神经科学杂志

引文: 脑蛋白与癫痫发作,异常社交行为有关(2020年9月1日) 2020年11月1日检索 from //xasqxhb.com/news/2020-09-brain-protein-linked-seizures-abnormal.html
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