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区域 海马,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。神经回路的兴奋与抑制之间的平衡(称为E / I平衡)被认为对回路功能和稳定性至关重要,并且对中枢神经系统的信息处理很重要,在导致许多神经系统疾病方面可能起到一定作用, 癫痫自闭症谱系障碍和 精神分裂症.

研究人员还专注于一种叫做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的缺失或过量生产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。

“我们发现E / I平衡的变化是通过脑啡肽蛋白通过大脑发育中的星形胶质细胞调节的,”他说。 伊琳娜·埃瑟尔(Iryna Ethell),一位教授 生物医学科学 in the UCR 医学院 who led the mouse 研究。 “星形胶质ephrin-B1进一步在关键的发育时期与海马抑制网络的发展有关,这是一个新的出乎意料的发现。具体来说,我们显示了星形细胞麻黄素B1的丢失使E / I平衡倾斜,有利于通过减少抑制来激发,然后过度激活神经元回路。这种多动症表现为小鼠的社交能力降低,并暗示它们可以作为研究自闭症谱系障碍的新模型。”

 

脑蛋白与癫痫发作,异常社交行为有关
艾琳娜·埃瑟尔(左)和研究生萨曼莎·萨特利。 (UCR /以太坊实验室)

该发现发表在《神经科学杂志》上,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神经发育障碍和神经退行性疾病(例如 阿尔茨海默氏病 突触连接的早期功能障碍也可能导致神经元丢失。

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,因为抑制作用减弱已与包括孤独症和癫痫在内的几种发育障碍相关。”

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。

 

脑蛋白与癫痫发作,异常社交行为有关
伊琳娜·埃瑟尔(Iryna Ethell)。 (UCR / I。Pittalwala)

她说:“抑制性突触的丧失或功能受损所导致的神经网络过度活跃,可能导致神经功能障碍和癫痫发作。” “就像没有刹车的汽车一样,没有抑制性神经元的大脑也无法正常运行,变得活动过度,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。

她说:“鉴于人们对星形胶质细胞介导的调节神经发育障碍中E / I平衡的机制的研究兴趣日益增长,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。”

该研究得到了美国国立卫生研究院对Ethell的资助。

Ethell的研究团队包括研究生Amanda Nguyen(第一作者),Samantha Sutley和Jordan Koeppen。本科生Karen Mina,Simone Woodruff,Sandy Hanna和Alekya Vengala;以及UCR的Peter Hickmott教授和UC Irvine的Andre Obenaus教授。

的标题 研究论文 是“星形胶质ephrin-B1控制发育中的海马体的兴奋性抑制性平衡。”


本新闻稿中的材料来自原始研究组织。可以编辑内容的样式和长度。有一个问题? 让我们知道.

订阅

每天早上一封电子邮件,其中包含我们的最新帖子。从医学研究到太空新闻。环境转化为能源。物理技术。

谢谢您的订阅。

出问题了。