为什么禁食能减少癫痫发作?
长期以来，人们一直认为热量限制与减少癫痫发作有关。波士顿儿童医院的一项新研究帮助解释了禁食是如何影响大脑神经元的，并可能为避免禁食或限制性饮食的新方法开辟道路。研究结果发表在8月30日的杂志上细胞的报道．
“这项研究是了解膳食疗法如何治疗癫痫的第一步，”第一作者Christopher J. Yuskaitis医学博士说，他是波士顿儿童医院癫痫中心和癫痫遗传学项目的神经学家。“到目前为止，人们完全不知道其机制。”
DEPDC5, mTOR和空腹
为了将饮食和癫痫之间的联系联系起来，研究人员从现有的知识开始。他们知道众所周知的mTOR细胞通路与许多神经系统疾病有关，并在此前的研究中表明，神经元中这一通路的过度激活会增加癫痫发作的易感性。其他人的研究表明，mTORC的活动被急性禁食抑制，尽管这些研究没有观察大脑。
最后，Yuskaitis和他的同事们知道，一种名为DEPDC5的蛋白质发出的信号在mTOR通路上起到了刹车的作用。这很有趣，因为最近在许多癫痫患者身上发现了DEPDC5基因的突变。在儿童中，DEPDC5突变与局灶性癫痫、婴儿痉挛和猝死有关。
当我们用an动物模型我们发现，我们可以通过使用mTOR抑制剂来减少癫痫发作，”Yuskaitis说。“这让我们有了探索DEPDC5、mTOR和禁食之间联系的想法。”
氨基酸传感
在这项新研究中，他们在小鼠癫痫发作模型中发现，禁食后大脑中的mTOR信号减弱。对培养皿中培养的大鼠神经元的进一步研究表明，这种禁食效应主要是由缺少三种氨基酸(亮氨酸、精氨酸和谷氨酰胺)所驱动的。
研究小组进一步证实，DEPDC5蛋白可以感知这些营养物质的存在。当他们敲除大脑中的DEPDC5时，mTOR的活性并没有降低，而禁食也不再保护小鼠免受癫痫的侵袭。
Yuskaitis说:“氨基酸感应似乎对禁食对癫痫发作的有益影响至关重要。”“这表明患有DEPDC5突变的患者无法感知氨基酸的丢失，可能无法从饮食控制中受益。”但没有DEPDC5突变的患者可能会从有针对性的饮食策略中受益。”
他补充说，这可以采取饮食中这三种氨基酸含量较低的形式，或者通过药物或补充剂来阻止这些氨基酸的吸收。
下一步:生酮饮食
这项研究只是第一步。Yuskaitis和他的同事们现在想在动物模型中尝试饮食，消除特定的氨基酸观察对癫痫发作的影响。他们还想探索生酮饮食是如何帮助抑制癫痫发作的。生酮饮食是治疗癫痫的常用方法。目前还没有人知道为什么这种低碳水化合物、高脂肪的饮食有效。
“我们希望这能让我们发现更多的饮食疗法，而不是生酮饮食由于副作用，有时很难长期遵循，”Yuskaitis说。
这样的工作也可能为整个神经系统疾病提供一个新的视角。
“利用这些罕见的遗传疾病，我们开始对营养在大脑功能资深研究员、医学博士、波士顿儿童医院Rosamund Stone Zander转化神经科学中心的董事总经理Mustafa Sahin说。“这些罕见疾病的发现可能为更好的癫痫治疗打开大门。”
进一步探索
