研究确定了受癫痫影响最大的脑细胞和治疗它们的新目标

癫痫是最常见的神经系统疾病之一。它是由脑细胞故障引起的，通常用控制或抵消癫痫发作的药物进行治疗。

来自卫生和医学科学院、哥本哈根大学和Rigshospitalet的科学家现在已经确定了确切的数字神经元最容易受到癫痫的影响。其中一些以前从未被发现与癫痫有关。新发现的神经元可能有助于癫痫的发生——正常大脑产生癫痫的过程——因此可能是理想的治疗目标。

“我们的发现可能为针对癫痫病例中出现故障的特定神经元开发全新的治疗方法提供了可能。这可能是个性化药物治疗患者的突破癫痫发作健康和医学科学院生物技术研究与创新中心(金砖四国)的Konstantin Khodosevich副教授说。

这是迈向更有效药物的重要一步

这是第一次有研究调查人类大脑癫痫区的每个神经元是如何受到癫痫影响的。研究人员分析了超过11.7万个神经元，这使其成为迄今为止发表的最大的关于大脑疾病的单细胞数据集。

作为哥本哈根Rigshospitalet丹麦癫痫手术方案的一部分，已从接受手术的患者的组织中分离出神经元。

“这些患者继续癫痫发作，尽管抗癫痫药物的最佳组合。不幸的是，这是30-40%的癫痫患者的情况。活动性癫痫给患者和家属造成严重的身体、认知、精神和社会后果。副教授Lars Pinborg说:“对癫痫背后的细胞机制的更精确的理解，可能会为开发专门针对致痫过程的药物迈出重要的一步，而不是目前的行为模式降低整个大脑的神经元兴奋性。”丹麦Rigshospitalet癫痫外科项目负责人。

从“神经元汤”到单细胞分析

霍多塞维奇小组的研究不同于以往使用单细胞分析的工作。早期关于癫痫病的神经元行为的研究取了人类大脑的一部分，并将所有神经元作为一组或“神经元汤”进行研究。当使用这种方法时，患病细胞健康细胞混合在一起，这使得不可能确定潜在的治疗目标。

“通过将神经元分裂成成千上万个单细胞，我们可以分别分析它们。从这大量的单细胞中，我们可以精确地找出哪些神经元受到癫痫的影响。我们甚至可以从受影响最小到影响最大，这意味着我们可以识别最有潜力成为有效治疗靶点的分子，”Khodosevich说。

下一步是研究已识别的神经元以及它们的功能变化如何导致癫痫发作。希望能够找到能够使癫痫相关神经元功能恢复正常并抑制癫痫发生的分子。

扩大对癫痫潜在机制的认识

这项研究证实了一些之前的研究中已知的关键基因的表达，但也极大地扩展了这一学科的知识。此前，基因表达研究已经确定了几百个基因在癫痫中发生变化。

“我们的研究表明，癫痫患者基因表达的复杂性比以前所知的要大得多。这不是几个或几百个基因改变的问题。我们的研究证明成千上万基因在不同的神经元中改变它们的表达癫痫．从这些数以千计的基因表达变化中，我们确定了那些最有可能导致癫痫发生的基因。现在是时候证明它的功能了，”康斯坦丁霍多塞维奇说。

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