伊朗科学家研究发现癫痫治疗新靶点——CD38

伊朗塔比阿特莫达勒斯大学的研究人员发现,在患有癫痫的大鼠体内,一种名为“CD38”的降解酶升高会导致海马体中NAD+水平下降,使大脑神经元受损,并发现CD38诱导的细胞内钙信号传导失调是癫痫发作的一个关键因素。

作者: Mercury, 北京协和医学院博士
伊朗科学家研究发现癫痫治疗新靶点——CD38

癫痫是一种复杂的神经系统疾病,由大脑中的神经元同时变得异常兴奋而引起,临床表现为手脚抽搐、口吐白沫等。癫痫持续发作时,会引起神经细胞损伤,导致记忆力减退 。癫痫导致脑损伤的原理一直被科学家探索。

有研究对实验动物癫痫发作时的行为反应进行了分级,发现每个阶段都有特定的细胞变化、神经递质释放以及蛋白质表达变化,因此,推测癫痫造成的神经细胞损伤或许与癫痫发生过程中神经细胞基因表达的变化有很大关联。

2021年8月,伊朗塔比阿特莫达勒斯大学的研究人员发现,在大鼠癫痫状态中,一种名为“CD38”的降解酶会升高,从而导致海马体中NAD+水平下降,使大脑神经元受损。研究人员还发现CD38诱导的细胞内钙信号传导失调是癫痫发作的一个关键因素。该研究结果发表于《大脑研究》(Brain Research)。

NAD+在调节能量代谢、基因表达、修复DNA损伤中具有关键作用。既往研究表明,NAD+的缺乏是帕金森病、阿尔茨海默病、癫痫等一些神经系统疾病的重要因素。因此本研究首先检测了大鼠在癫痫不同严重程度下NAD+的水平变化。

研究者用电流刺激大鼠的大脑,诱导脑中多个神经元一齐放电,随着电刺激次数的增加,同步放电的神经元逐步增加,大鼠逐渐从轻微的面部抽搐加重致全身抽搐。结果发现,随着症状的愈发严重,癫痫大鼠模型海马脑区中NAD+的水平显著降低。在出现间歇性全身抽搐时,癫痫大鼠模型海马脑区中NAD+水平仅为正常大鼠的20%左右。

癫痫大鼠海马中脑区NAD+降低

为了更深入的探究癫痫大鼠海马脑区中NAD+降低的原因,研究人员随后检测了癫痫大鼠海马脑区中NAD+相关代谢酶的表达情况,结果发现,癫痫大鼠中海马脑区的 CD38的含量显著提升,导致NAD+被过度消耗。

癫痫大鼠海马脑区中NAD+相关代谢酶的表达情况

研究人员还发现,CD38不仅是NAD+的降解酶,还可调节脑细胞内的钙离子。钙离子可调节神经递质的释放和神经元细胞膜的兴奋性,钙离子信号传导失调会导致脑细胞过度兴奋,从而诱导大脑发生损伤。

本项研究表明,NAD+的下降和钙离子信号传导失调是癫痫发生的重要因素,而CD38是治疗癫痫的潜在靶点。这些发现将为未来临床治疗癫痫提供理论基础。      

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