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EMBOMOLMED|尊龙凯时人生就博助力一氧化氮供体在颞叶癫痫治疗中的新希望

发布时间:2025-02-27   信息来源:尊龙凯时官方编辑

颞叶癫痫(TLE)是癫痫中最为常见的类型之一,患者常经历频繁发作,对其本人及家庭造成了显著的生理与心理压力。尽管现有的抗癫痫药物(ASMs)在控制发作方面有一定效果,但它们无法遏制病情的进展,且可能引发药物耐受性。最近,发表在《EMBOMolecularMedicine》上的一项研究论文《基于一氧化氮供体的颞叶癫痫新型抗癫痫病理发展策略》,为颞叶癫痫提供了一种创新的治疗思路——运用一氧化氮(NO)供体来防治此类癫痫。

EMBOMOLMED|尊龙凯时人生就博助力一氧化氮供体在颞叶癫痫治疗中的新希望

研究背景显示,在颞叶癫痫患者中,约70%的人最终发展为药物耐受性癫痫(DRE),这意味着他们对临床常用的抗癫痫药物无反应。这些患者通常需接受手术切除治疗,但手术的有效性及风险问题使得寻找新疗法显得尤为紧迫。

研究团队发现,TLE患者及小鼠致痫海马区域的nNOS-NO水平显著降低。MRI结果表明,患者存在左侧海马硬化,而脑电图监测显示频繁的癫痫放电,立体脑电图则确认海马是发作的焦点。RNA测序分析进一步揭示,药物难治性癫痫患者的nNOS基因表达明显减弱,RT-qPCR及Western blot实验的验证结果也支持这一发现。此外,免疫荧光染色显示,nNOS阳性中间神经元的缺失是导致其表达下降的主要原因。

为了探讨海马中nNOS缺乏是否在癫痫的病理过程中起到关键作用,研究者创建了一种特殊的小鼠模型,通过选择性敲除海马齿状回内的神经型一氧化氮合酶(nNOS),模拟颞叶癫痫。实验表明,与野生型小鼠相比,nNOS敲除小鼠在不同剂量的匹鲁卡品诱导下,癫痫发作评分显著增加,显示出更强的癫痫敏感性。此外,脑电图记录表明,nNOS缺失小鼠在海马齿状回区域出现了自发的癫痫样尖峰放电,提示该区域可能是癫痫活动发生的起点。

进一步的研究中,研究人员专门选择性地从海马门区内的神经元中敲除了nNOS,发现其足以引发癫痫。通过CRISPR/Cas9技术构建的Nos1条件性敲除小鼠模型,以及AAV病毒介导的Cre表达进一步提高了GABAergic中间神经元中nNOS的删除特异性。结果显示,仅在海马门区中敲除nNOS就足以导致癫痫发作,而不影响其他类型的神经元。这种敲除还导致了DGCs的异常兴奋性输入回路及过度兴奋发生。

为了验证nNOS缺失是否导致海马DGCs的异常传入输入,研究者使用狂犬病毒追踪系统证实了nNOS缺失小鼠DGCs与其他神经元之间的异常连接关系,从而引起癫痫样活动。这一发现进一步强调了nNOS在维持正常神经网络功能中的重要性。

Nos1−/−小鼠对匹鲁卡品诱导的状态癫痫(SE)显著敏感,可能源于海马DGCs中的兴奋性神经元通过癫痫样高兴奋性输入回路的过度激活。研究还发现,nNOS缺失小鼠中的DGCs中cFOS阳性细胞数量显著增加,表明这些细胞的活跃性提高。此外,全细胞膜片钳记录结果显示,nNOS缺失导致DGCs兴奋性突触传递增强,表现为小型兴奋性突触电流(mEPSCs)频率显著上升,而抑制性突触传递未受影响。这些发现表明,nNOS的缺失引发了DGCs的过度兴奋,可能成为癫痫发生的重要机制之一。

使用慢病毒(LV)载体补充nNOS可以逆转匹鲁卡品诱导的TLE小鼠模型中nNOS蛋白及一氧化氮(NO)浓度的降低。更重要的是,脑电图记录显示这一补充可以阻碍慢性癫痫的发生。长期给予DETA/NONOate——一种具长半衰期的外源性NO供体,成功阻断了TLE小鼠模型中过度兴奋性输入回路的形成,显著延缓了癫痫发作。实验结果表明,NO供体治疗不仅能预防TLE的病理进展,而且未观察到对已有慢性自发癫痫发作小鼠的急性抗癫痫效果。

总的来说,这一突破性研究为颞叶癫痫的治疗提供了全新的视角。通过调节一氧化氮水平,或有望开发出更高效的治疗手段,为那些对现有药物无效的患者提供帮助。这项研究不仅是对现有治疗方法的补充,更在癫痫治疗领域带来了重大的进展。尊龙凯时人生就博在这项研究中,提供了小鼠海马组织snRNA-seq的分析支持,显示了其在生物医疗研究中的重大贡献。

作者信息:南京医科大学药学院临床药理学教研室的周其冈教授、孟帆副教授,南京医科大学附属逸夫医院神经外科的黄保胜副教授,均为本文共同通讯作者。此外,朱贤慧、周亚萍、张乔、朱明仪四位硕士研究生为本文共同第一作者。