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EMBOMOLMED | 尊龙凯时助力一氧化氮供体在颞叶癫痫治疗中的新希望

发布时间:2025-03-01   信息来源:成辉茗

颞叶癫痫(TLE)是最常见的癫痫类型之一,特征为频繁的癫痫发作,这对患者及其家庭造成了显著的生理和心理压力。尽管现有的抗癫痫药物(ASMs)在控制癫痫发作上取得了一定的效果,但仍无法阻止癫痫的进展,并可能导致药物耐受性。最近,一项发表在《EMBOMolecularMedicine》杂志上的研究,标题为“基于一氧化氮供体的颞叶癫痫新型抗癫痫发生策略”,为我们提供了一种全新的治疗思路——利用一氧化氮(NO)供体进行颞叶癫痫的预防和治疗。

EMBOMOLMED | 尊龙凯时助力一氧化氮供体在颞叶癫痫治疗中的新希望

研究显示,颞叶癫痫患者中有高达70%会发展成药物抵抗性癫痫(DRE),这意味着他们对常用的抗癫痫药物无效。这些患者往往需要进行外科手术切除,但手术的效果并不总是理想,并伴随一定的风险。因此,探索新的治疗方案显得尤为迫切。

在研究中,科学家发现TLE患者及小鼠的致痫海马区nNOS-NO水平显著下降。通过MRI成像,左侧海马出现硬化现象,脑电图记录显示出现频繁的癫痫放电,而立体脑电图验证了海马是癫痫发作的焦点。RNA测序分析显示,药物难治性癫痫患者的nNOS基因表达显著降低,后续的RT-qPCR和western-blot实验证实了这一结果。此外,免疫荧光染色显示,nNOS阳性中间神经元的缺失是nNOS表达下降的主要原因。

为了进一步探讨nNOS缺乏在癫痫病理中的关键作用,研究者们构建了一种特定的小鼠模型,选择性地敲除海马齿状回中神经型一氧化氮合酶(nNOS,编码基因为Nos1),以模拟颞叶癫痫。实验结果表明,与野生型小鼠相比,nNOS敲除小鼠在接受不同剂量的匹鲁卡品后,表现出明显更高的癫痫发作累积评分,显示出更强的癫痫敏感性。此外,脑电图记录还显示,nNOS缺失小鼠在海马齿状回区域出现了自发的癫痫样放电,提示癫痫活动可能源自此区域。

进一步确定nNOS在颞叶癫痫中的作用,研究者选择性地从海马门区的神经元中敲除nNOS,而非从齿状颗粒细胞(DGCs)中敲除,发现仅此种敲除就足以诱发癫痫发作。实验中,采用CRISPR/Cas9技术构建Nos1条件性敲除(cKO)小鼠模型,通过AAV病毒媒介的Cre表达,精确删除GABAergic中间神经元中的nNOS。结果显示,仅在海马门区内神经元中敲除nNOS足够引起癫痫发作,而不影响其他类型神经元的功能。这种敲除还导致DGCs的异常兴奋性输入回路形成和过度兴奋。

为进一步探究癫痫发生是否与nNOS缺失造成的海马DGCs输入过多有关,研究者们通过狂犬病毒追踪系统确认,nNOS缺失导致DGCs与其他神经元之间出现异常连接,从而引发癫痫样活动。这一发现强调了nNOS在维持正常神经回路功能中的重要性。

Nos1−/−小鼠对匹鲁卡品诱发的持续癫痫(SE)的易感性可能源于海马DG中的兴奋性神经元通过癫痫样高兴奋性传入回路的过度激活。研究发现,nNOS缺失小鼠的DGCs中,cFOS阳性细胞数量显著增加,提示这些细胞的活跃性增强。通过全细胞膜片钳记录,研究者观察到nNOS缺失导致DGCs兴奋性突触传递增强,表现为微小兴奋性突触电流(mEPSCs)频率的显著增加,而抑制性突触传递未受到影响。这些结果表明,nNOS的缺失可能引发DGCs的高度兴奋,成为癫痫发生的一个重要机制。

通过慢病毒(LV)载体补充nNOS,能够逆转匹鲁卡品诱导的TLE小鼠模型中nNOS蛋白含量和一氧化氮(NO)浓度的下降。更重要的是,脑电图(EEG)记录显示,这种补充能够阻止慢性癫痫的发展。通过长期给予DETA/NONOate——一种具有长半衰期的外源性NO供体,成功阻断了TLE小鼠模型中兴奋性过强的神经传入回路的形成,并显著减少了癫痫发作的频率。这些实验结果表明,NO供体治疗不仅有助于预防颞叶癫痫的病理进展,且未对已有慢性癫痫鼠表现出急性抗癫痫效果。

综上所述,这项开创性研究为我们提供了一个全新的视角来探讨颞叶癫痫的治疗。通过调节一氧化氮的水平,我们或许能够开发出更有效的治疗方案,帮助那些对现有药物无效的患者。这不仅是对当前治疗方法的补充,更是对癫痫治疗领域的一次重大突破。 尊龙凯时则在研究过程中为小鼠海马组织的snRNA-seq提供了重要支持,助力科学探索与创新。

作者信息:南京医科大学药学院临床药理学教研室、南京医科大学江苏省基因药物技术中心、南京医科大学第一附属医院药学部的周其冈教授、孟帆副教授、黄保胜副教授共同通讯。论文的共同第一作者包括南京医科大学药学院临床药理学教研室的朱贤慧、周亚萍、张乔、朱明仪四位硕士研究生。