大脑蛋白质与癫痫发作，异常社会行为有关

加州大学河滨分校(University of California, Riverside)的一位生物医学科学家领导的团队发现了一种新机制，可以导致老鼠大脑中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。

研究人员重点研究了大脑中被称为海马体的区域，该区域在学习和社会互动中发挥着重要作用;还有突触，神经元之间的特殊联系。

大脑中的每个神经元接收大量兴奋性和抑制性突触输入。神经元回路中兴奋和抑制之间的平衡，被称为E/I平衡，被认为是回路功能和稳定性的关键，对中枢神经系统的信息处理很重要，可在引起许多神经系统疾病中发挥作用，包括癫痫、自闭症谱系障碍和精神分裂症。

研究人员还关注了一种名为ephrin-B1的蛋白质，这种蛋白质横跨细胞周围的膜，在维持神经系统中起着重要作用。他们研究的目的是确定在星形胶质细胞(大脑中调节神经元之间突触连接的胶质细胞)中ephrin-B1的缺失或过度生产是否会影响发育中的海马体中突触的形成和成熟，并改变E/I平衡，导致行为缺陷。

“我们发现E/I平衡的变化是由发育中的大脑中的星形胶质细胞通过ephrin蛋白调节的，”领导这只老鼠的UCR医学院生物医学科学教授Iryna Ethell说研究．“此外，星形细胞ephrin-B1与关键发育时期海马体中抑制网络的发展有关，这是一个意想不到的新发现。具体地说，我们发现星形细胞ephrin-B1的缺失使E/I平衡向兴奋倾斜，减少抑制，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下降，这表明它们可以作为一种新的研究模型自闭症谱系障碍．"

该研究结果发表在《科学》杂志上神经科学杂志，可以进一步加深科学家对导致神经发育障碍的机制的理解，使研究人员能够发现新的干预措施，通过在特定的发育时期靶向星形胶质细胞来治疗这些疾病。

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(如阿尔茨海默病)相关的突触病理有关，在阿尔茨海默病中，突触连接的早期功能障碍也会导致神经元丢失。

她说:“星形胶质细胞究竟如何利用ephrin蛋白来控制神经元网络的发育，仍有待未来研究的探索。”“我们的发现开启了对未来临床应用的新探索，因为抑制功能受损与几种发育相关障碍包括自闭症和癫痫。”

该报告首次建立了出生后早期小鼠海马中星形胶质细胞与E/I平衡发展之间的联系。

“我们提供了新的证据，证明星形胶质细胞中不同的ephrin-B1水平在发育过程中影响兴奋性和抑制性突触，并有助于大脑神经元网络和相关行为的形成，”Ethell说。

她解释说，突触是神经网络的组成部分，是大脑中基本的信息处理单元。兴奋性突触是促进神经元活动的细胞-细胞连接，她说，而抑制性连接负向调节大脑活动，以协调大脑反应，它们的时间和特异性。

她补充说:“由于抑制性突触功能的丧失或受损而导致的神经元网络过度活跃，可导致神经功能障碍和癫痫。”“就像一辆没有刹车的汽车大脑没有抑制，神经元就不能正常工作，变得过度活跃，导致身体失去控制。”

Ethell承认需要进一步的研究来确定在星形胶质细胞中ephrin信号是如何改变抑制性突触的，特别是星形胶质细胞是如何参与这些机制的。

"鉴于广泛且不断增长的研究兴趣星形胶质细胞调节E/I平衡的机制神经发育障碍我们的发现为未来在临床相关情况下研究星形胶质细胞奠定了基础，”她说。

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