解析人脑中天然GABAA受体的结构

解析人脑中的GABAA受体结构:一项突破性研究 学术背景 GABAA受体(γ-氨基丁酸A型受体)是大脑中最重要的抑制性神经递质受体之一,负责调控神经元的快速抑制性信号传递。这些受体不仅是治疗癫痫、焦虑、抑郁和失眠等疾病的关键药物靶点,还被广泛用于麻醉药物的作用机制研究。GABAA受体由19种不同的亚基组成,形成五聚体配体门控离子通道。尽管过去的研究通过重组表达和小鼠模型揭示了部分GABAA受体的结构和功能,但人类大脑中天然GABAA受体的亚基组成和三维结构仍然不明确。特别是,人类大脑中GABAA受体的亚基组合比啮齿类动物更为复杂,且其与辅助蛋白的相互作用尚未得到充分研究。 为了解决这一问题,研究人员从癫痫患者的手术切除脑组织中分离出含有α1亚基的GABAA受体,并利用冷冻电镜技术(cryo-...

从临床到实验室:基于最新分类更新和脑肿瘤网络动物模型的癫痫相关肿瘤新见解

癫痫相关肿瘤的最新分类与动物模型研究 背景介绍 癫痫是一种常见的神经系统疾病,部分患者伴有脑肿瘤,尤其是低级别神经上皮肿瘤(low-grade neuroepithelial tumors, LGNTs)。这些肿瘤通常生长缓慢,但与药物难治性癫痫高度相关。尽管近年来对这类肿瘤的研究有所增加,但针对其抗癫痫和抗肿瘤的特效药物仍未问世。为了更好地理解这些肿瘤与癫痫之间的关系,研究人员开始利用动物模型来模拟肿瘤的生长及其与神经元的相互作用。 本文由Silvia Cases-Cunillera、Lea L. Friker、Philipp Müller、Albert J. Becker和Gerrit H. Gielen等作者撰写,发表于2024年6月的《Molecular Oncology》期刊。研究...

GYS1反义疗法在Lafora病小鼠模型中预防致病聚集体和癫痫样放电

GYS1反义治疗抑制Lafora病小鼠模型中的致病聚集物和癫痫样放电 背景与研究目的 Lafora病(Lafora Disease, LD)是一种毁灭性的常染色体隐性遗传疾病,以青少年期的癫痫和迅速发展的痴呆为特征。患者主要携带EPM2A或EPM2B基因突变,这些基因分别编码糖原磷酸酶Laforin和E3泛素连接酶Malin,这两种酶在调节体内糖原储存中发挥关键作用。当这些蛋白功能丧失时,导致异常糖原分子(Lafora小体,Lafora Bodies, LBs)的积聚。这些Lafora小体,尤其是在脑内的聚集,会引发癫痫发作和神经退行性病变。然而,目前尚无针对Lafora病的有效治疗方案,患者平均在首次发病后11年内死亡。 近年来,研究人员已证明通过减少糖原合成可有效减少小鼠模型中的LBs聚...

SCN2A 变异导致的临床表型谱扩展及其功能相关性研究

SCN2A相关疾病的失调功能与临床表型扩展谱相关 本文由Anne T. Berg、Christopher H. Thompson、Leah Schust Myers、Erica Anderson、Lindsey Evans、Ariela J. E. Kaiser、Katherine Paltell、Amanda N. Nili、Jean-Marc L. Dekeyser、Tatiana V. Abramova、Gerry Nesbitt、Shawn M. Egan、Carlos G. Vanoye与Alfred L. George Jr.等学者撰写。本文发表于2024年4月23日,发布在《Brain》期刊上。研究由多家机构联合进行,包括Northwestern University Fein...

使用时间事件设计在抗癫痫药物临床试验中的群体和个人疗效展示

临床试验中的时间事件设计与抗癫痫药物的组级和个体级疗效展示 研究背景 抗癫痫药物(ASM)在治疗难治性癫痫方面的重要性不可忽视。然而,现行的平行分配、随机、安慰剂对照试验(RCTs)设计已沿用多年,其参与者需要长达3至5个月的维护期,这可能带来显著风险。这其中包括对安慰剂或低效治疗的长期暴露,这可能增加不良事件的发生率,甚至死亡。因此,研发一种能减少参与者暴露时间的试验设计成为亟待解决的问题。 研究来源 本文由Wesley T. Kerr, MD, PhD及其团队撰写,团队成员还包括Neo Kok, BS, Advith S. Reddy, BS, Katherine N. McFarlane, MS, John M. Stern, MD, Page B. Pennell, MD, Will...

GABRA4基因突变与神经性表型相关研究

新科学研究揭示GABRA4基因与神经系统表型的关联 研究背景 近年来,对单基因突变相关的癫痫与发育障碍综合症的研究取得了显著进展。GABAA受体(γ-氨基丁酸A受体,gamma-aminobutyric acid sub-type A receptors,GABAARs)是异质的配体门控阴离子通道,负责抑制性神经传递。GABAARs由19种基因编码的不同亚单位组合而成,形成功能多样的受体亚型。这些受体中的α4亚单位在神经元和胶质细胞中表达,在齿状回及丘脑中表达最为丰富,并且主要存在于突触外,执行基于音调抑制的作用。然而,GABRA4(编码GABAARα4亚单位的基因)在神经发育过程中具体作用的分子机制尚未完全阐明。 早先的研究发现,GABRA4基因的去新突变(de novo variant)...

基因治疗在局灶性皮质发育不良中的应用

新基因治疗方案或可控制局灶性皮质发育不良引起的癫痫发作 局灶性皮质发育不良(Focal Cortical Dysplasia,FCD)是一类由皮质发育异常引起的病症,常常伴随着药物抗性癫痫及认知和行为障碍。根据国际抗癫痫联盟(ILAE)2022年由Najm等人提议的分类标准,FCD可进一步分为孤立型(FCD I和II型)以及与主要病变相关的FCD III型。其中,FCD II型主要由体细胞突变引起,导致皮质分层失调和畸形神经元,而这些异常神经元会被整合到促癫痫脑回路中。最近,英国伦敦大学学院的Queens Square Institute of Neurology的Barbanoj等人通过实验发现了一种能够有效减少FCD II癫痫活动的基因治疗方法,这一发现为FCD相关癫痫的预防带来了新的希...

低频刺激海马下区防止颞叶癫痫中广泛的继发性癫痫发生

在神经科学领域,癫痫一直是一个备受关注的疾病,临床研究与治疗上仍面对着重大挑战。其中,次级癫痫发生(secondary epileptogenesis)的问题对学术界以及临床治疗产生了深远影响。次级癫痫发生是指起始于某一特定脑区(称为原初病灶)的癫痫活动不断传播至其他脑区,使得这些区域也具有了发生癫痫活动的潜在能力。研究次级癫痫发生的机制及其治疗方法,对提高癫痫治疗有效性和降低药物抗性具有重要意义。 该研究团队由上海交通大学等多个国内外知名科研机构的学者组成,在《神经科学公报》上发表了他们的最新研究成果,提出低频刺激(low-frequency stimulation, LFS)在海马突起(subiculum)部位的实施可以有效地预防时序叶癫痫(temporal lobe epilepsy,...

多感官闪烁调节广泛的脑网络并减少发作间癫痫样放电

多感官闪烁调节广泛的脑网络并减少发作间癫痫样放电

多感觉闪烁调节广泛脑网络并减少间歇性癫痫样放电的研究报告 背景介绍 在治疗神经系统疾病方面,调节脑电振荡有巨大的潜力。尤其是针对广泛脑网络的神经性疾病,例如癫痫和阿尔茨海默症(Alzheimer’s Disease, AD),非侵入性且适用于日常家庭使用的干预措施成为了科学界的关注焦点。重复的视听刺激(sensory flicker)是一种简单可行的方法,已被证明在小鼠中可以调节海马(hippocampus)的活动,但其在人类中的作用尚不明确。鉴于此,研究人员希望通过量化闪烁刺激对人类患有局灶性癫痫的患者的神经生理影响,并尝试发现这种方法是否可以降低间歇性癫痫样放电(Interictal Epileptiform Discharges, IEDs)。 研究来源 这篇研究论文由Emory Un...

癫痫发作起始与传播过程中皮层层次的差异性研究

癫痫发作起始与传播过程中皮层层次的差异性研究

癫痫发作起始与传播过程中皮层层次的差异性研究 癫痫是一种严重影响患者生活质量的神经系统疾病,约影响了全球1%的人口。在所有癫痫患者中,近三分之一的病例对药物治疗没有反应,即所谓的药物难治性癫痫。对于这一部分患者,最有效的治疗方法通常是通过手术去除或破坏癫痫发作起源区(Ictal or seizure onset zone),即大脑中负责产生和传播癫痫的区域。因此,准确定位癫痫发作起源区是成功进行癫痫手术的关键。尽管已经有几十年的研究,但科学家仍未能完全理解人类癫痫的自发发作及其在神经元微电路层次上的传播机制。 研究背景与动机 癫痫发作的发生和传播机制在神经科学中一直是一个未解之谜。传统的研究主要集中在利用颅内电极长时间记录癫痫发作,通过对大脑局部场电位以及大范围神经元的活动进行监测来确定病理...