癫痫发作可能与一个古老的基因家族

新的研究指出遗传途径理解和治疗癫痫。Timothy Jegla宾夕法尼亚州立大学生物学助理教授,已经确定了一种古老的基因家族,在调节过程中发挥作用在大脑神经的兴奋性。

“在健康的人,神经不火过度反应小刺激。这个函数允许我们专注于真正重要的。神经细胞休息和兴奋之间维持一个阈值,刺激跨越这个门槛导致神经细胞,”Jegla解释道。“然而,当这个阈值设置太低,神经元可以成为活跃在同步和火。随着过度放电跨越大脑,结果是一个癫痫发作。”

这种微妙的总经理rest-excitement平衡离子通道——神经“盖茨”控制电信号细胞之间的流动。而钠和钙通道有助于激发神经元,钾离子通道有助于抑制细胞间信号,增加神经火的阈值。然而,遗传控制机制钾离子通道和设置这个阈值并不完全理解。Jegla的团队专注于一个特定的离子通道基因——称为Kv12.2活跃在神经细胞和表达大脑区域容易发作。“我们决定Kv12.2是一个适合学习,因为它是一个古老的基因家族的一部分,已经在动物进化保守,“Jegla说。“这个古老的基因家族可能首次出现在海洋生物的基因组约5.42亿年前寒武纪时代之前。仍然和我们在一起,做一些非常重要的在今天的动物。”Previous studies have suggested that the Kv12.2 potassium channel has a role in spatial memory, but Jegla and his team focused on how it might be related to seizure disorders.

与杰弗里Noebels贝勒医学院合作,团队使用一个脑电图(EEG)设备监视老鼠的大脑。他们发现老鼠失踪Kv12.2基因确实有癫痫发作频繁,虽然没有抽搐。团队然后用化学物质刺激小鼠诱发惊厥的发作。他们发现正常小鼠convulsive-seizure阈值远高于Kv12.2基因缺陷的小鼠。研究组还发现相同的结果当他们用化学抑制剂阻止Kv12.2钾通道在正常小鼠。

”老鼠没有功能Kv12.2基因,神经细胞异常低发射阈值。即使是小刺激引起的癫痫,”Jegla解释道。“我们认为这钾通道在大脑中发挥作用的能力仍然“安静”和反应选择性强刺激。”

Jegla希望打开癫痫研究的新途径,研究Kv12.2钾通道的激活是否在正常动物可以阻止癫痫发作。在继承“离子通道缺陷已确定癫痫疾病,但许多类型的癫痫没有遗传原因首先,”Jegla解释道。“他们常常是由环境因素引起的,如脑损伤或高烧。然而,最有效的药物用于治疗癫痫目标离子通道。如果我们能更多地了解离子通道如何影响癫痫发作阈值,我们应该能够开发出更好的药物副作用更少。”