脑髓鞘损伤如何导致多发性硬化症患者癫痫发作How brain myelin damage could lead to seizures in multiple sclerosis | EurekAlert!

环球医讯 / 健康研究来源:www.eurekalert.org美国 - 英语2025-10-11 00:30:58 - 阅读时长4分钟 - 1981字
加利福尼亚大学河滨分校的一项临床前研究揭示了多发性硬化症(MS)患者癫痫发作的关键机制,发现脑髓鞘损伤特别是海马体区域的脱髓鞘过程会导致谷氨酸水平异常升高和γ-氨基丁酸(GABA)水平下降,造成神经兴奋性失衡从而诱发癫痫;该研究为开发靶向治疗提供了新方向,避免传统抗癫痫药物抑制全脑活动带来的认知功能下降等副作用,有望改善MS患者的认知预后并延缓疾病进展,同时为理解MS相关癫痫的病理生理学奠定了重要基础。
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脑髓鞘损伤如何导致多发性硬化症患者癫痫发作

加利福尼亚州河滨市——加利福尼亚大学河滨分校(University of California - Riverside)的生物医学科学家开展的一项临床前研究,揭示了为何部分多发性硬化症(multiple sclerosis, MS)患者会同时遭受癫痫发作这一致残性并发症的困扰,该并发症可能加剧认知功能衰退并加速疾病进展。

研究发表于《神经疾病生物学》(Neurobiology of Disease)期刊,首次确立了脱髓鞘(即神经元轴突外部保护性髓鞘的丧失)与癫痫活动之间的强关联。通过建立MS小鼠模型,研究显示当髓鞘在海马体等关键脑区退化时,癫痫发作风险显著增加。海马体作为记忆和学习的核心区域,也是已知的癫痫活动热点。

研究成果提示,针对MS患者癫痫发作根源的靶向治疗有望实现,无需抑制全脑活动。当前抗癫痫药物常通过全面抑制脑功能起效,易引发疲劳和认知钝化等副作用。

"约4%至5%的MS患者会出现癫痫发作,"该研究首席作者、加利福尼亚大学河滨分校医学院生物医学科学教授希玛·蒂瓦里-伍德拉夫(Seema Tiwari-Woodruff)表示,"这一领域长期被忽视,但此类患者往往认知预后更差且疾病进展更快。理解脑内机制至关重要。"

MS是一种慢性自身免疫性疾病,通过损害髓鞘引发视力障碍、疲劳、协调问题、认知衰退等症状,在部分病例中还会导致癫痫。为模拟进行性脱髓鞘过程,研究团队采用含铜唑毒素饮食小鼠模型。12周脱髓鞘后,近80%小鼠出现癫痫活动,而疾病早期该比例仅为40%。脑电记录和行为评估证实了这一上升趋势。

"随着脱髓鞘进展,兴奋性神经递质谷氨酸水平升高,而大脑主要抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)则呈下降趋势,"蒂瓦里-伍德拉夫解释道,"这种失衡使大脑过度兴奋——这正是癫痫的典型特征。"

研究强调海马体是关键受损区域。该区域部分受髓鞘包裹的抑制性神经元表现出特殊脆弱性。

"髓鞘不仅加速信号传导,还维持神经元健康,"蒂瓦里-伍德拉夫指出,"海马体中GABA生成神经元因脱髓鞘受损,可能是解释MS患者癫痫易感性的关键。"

与依赖脑组织损伤触发癫痫的传统癫痫模型不同,该研究基于脱髓鞘诱导的癫痫活动构建了更精准的模型。

"我们并未破坏脑组织,"蒂瓦里-伍德拉夫强调,"而是模拟MS中缓慢发生的髓鞘丧失,这使其成为未来研究的有力工具。"

研究成果为靶向治疗开辟了新路径。

"现已明确谷氨酸升高和GABA下降的机制,我们可深入探究具体参与的细胞类型,"蒂瓦里-伍德拉夫表示,"我们特别关注星形胶质细胞——这些支持细胞通常负责清除细胞外多余谷氨酸。若其功能受损,谷氨酸堆积将导致脑信号失控并诱发癫痫。"

鉴于谷氨酸对脑功能至关重要,治疗必须精准。

"完全阻断谷氨酸将导致脑功能停滞,"蒂瓦里-伍德拉夫警告,"我们的目标是实现靶向调节,而非全面抑制。"

该研究为MS患者带来新希望。

"许多MS患者不理解癫痫发作原因——这并非广为人知的症状,"蒂瓦里-伍德拉夫说,"我们的研究提供了科学解释,这是迈向更好治疗的第一步。"

研究团队正深入探索海马体神经回路与受体变化,以及星形胶质细胞功能障碍如何增加癫痫风险。团队已启动小鼠与人类脑组织的对比分析。

"若人类脑组织中相同转运体和受体受影响,它们将成为明确的治疗靶点,"蒂瓦里-伍德拉夫展望道。

本研究由神经外科医生、UCR癫痫专家德文·宾德(Devin Binder)合作完成,获得机构资助及美国国立神经疾病与中风研究所支持。研究成果将提交国家MS协会,以惠及更广泛的MS社群。

研究共同第一作者为研究生艾莉莎·M·安德森(Alyssa M. Anderson)和硕士毕业生莫因洛瓦·阿贾伊(Moyinoluwa Ajayi),其他贡献者包括卡丽·R·乔纳克(Carrie R. Jonak)、谢恩·德斯福(Shane Desfor)、乔斯林·索托(Joselyn Soto)、阿德里安·阿库埃蒂(Adrian Akhuetie)、德万格·德什潘德(Devang Deshpande)和安德鲁·拉帕托(Andrew Lapato)。

论文题为《脱髓鞘诱导的谷氨酸失衡介导海马体过度兴奋》("Demyelination-induced glutamatergic imbalance mediates hippocampal Hyperexcitability")。

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