癫痫发作和斑马鱼体内的细胞信号蛋白之间难以捉摸的联系

为了让大脑学习、保持记忆、处理感觉信息和协调身体运动，它的神经细胞群必须产生协调的电信号。同步放电障碍可损害这些过程，在极端情况下，导致癫痫发作和癫痫。

邻近神经元之间的同步依赖于蛋白质联接蛋白神经突触是某些突触连接的基本组成部分，与传统的化学突触不同，神经元之间通过直接的电连接传递信号。15年来，科学家们一直在争论连接蛋白36和癫痫之间的关系。

现在，一支由VTC的Fralin生物医学研究所的副教授Yuchin Albert Pan领导的弗吉尼亚·阿尔伯特·潘队的团队已经确定了癫痫发作和Connexin 36缺乏之间的新联系。bob88体育平台登录20021年1月11日发布的发现，在分子神经科学的前沿，发现这种互动可以制造大脑更容易发作。

Alyssa Brunal是弗吉尼亚理工大学翻译生物学、医学和健康专业的应届毕业生博士计划，与她的导师平移合作，开发了研究Connexin 36和癫痫发作之间关系的新模型，并确认了这种关系。

斑马鱼可以作为一个强大的动物模型，让研究人员评估连接蛋白36在神经过度活跃时对完整生命系统的整个大脑的影响。

连接蛋白36作为神经元间电耦合突触的重要组成部分，在大脑内神经元互联网络的快速同步激活中发挥着重要作用，这是正常大脑过程所必需的。

“在以前的研究中，人们并没有使用相同的模式生物。他们观察的不是相同的大脑区域。他们没有使用同样的方法诱发癫痫，”Brunal说。“我想，因为斑马鱼是如此多用途的模型生物，我们可以用它来试着辨别到底发生了什么。”

潘经常在研究中使用斑马鱼的幼虫，他说这种鱼是理想的，因为它们是在子宫外发育的，是半透明的，它们的整个大脑小到可以完全放在显微镜下。

“使用现代显微镜技术，我们可以看到完整动物的大脑内部发生了什么，”潘说，他也是该研究所的英联邦中心发展神经科学创新技术杰出研究学者，他还是弗吉尼亚-马里兰兽医学院生物医学和病理生物学学系的副教授。

布鲁纳尔为这项研究绘制了几十张斑马鱼的全脑地图。

研究人员使用了不同剂量的癫痫发作药物，这导致神经元超动，其中一个主要贡献者缉获。通过将正常的野生型斑马鱼和突变体斑马鱼与Connexin 36缺乏进行比较，他们发现Connexin 36缺乏改变了对脑区域和药物剂量依赖性方式的神经元多动敏感性。

在确定了连接蛋白的缺失改变了癫痫易感性后，他们想知道与癫痫相关的过度活跃是否反过来影响了该蛋白的表达。为了验证这一点，他们只在野生型斑马鱼身上使用了诱发癫痫的药物，但这一次，他们不是在寻找大脑的过度活跃，而是在寻找连接蛋白36的表达。结果是惊人的。

药物引起的过度活跃导致整个大脑的连接蛋白36水平急剧下降，随着时间的推移而恢复。

“我就像，圣母，蛋白质有一些实际发生的东西。所以不仅是影响多动的蛋白质，我们也对蛋白质本身产生了一些影响，”布鲁纳尔说。“我认为这是真正打开了这个项目的原因。”

潘说，结果令人印象深刻。

“在科学上，很多时候，你不知道发生了什么，直到你煞费事地量化显微镜图像，看到一些从统计分析中出现的显著水平，但在这项研究的一个例子中，连接蛋白36明显消失了，”潘说。“我们认为，那里一定有什么重要的东西。”

在施用癫痫发作药物之前，它们在野生型斑马鱼上施用Connexin 36阻断药物。他们将结果与野生型斑马鱼的对照组进行比较，只接受诱发药物。第一组具有显着的神经元多动症，表明Connexin 36的急性丧失可能导致更多的癫痫发作。

虽然大家都知道有一个发作增加后续事件的可能性，这一临床现象的机制尚不清楚。本研究描述了一种新的机制:癫痫发作降低连接蛋白36水平斑马鱼模型，可能有助于后续癫痫发作的发作。

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