研究人员开发出癫痫症小鼠模型

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    [生物通讯]华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员创造出遗传性疾病－－结节性硬化症（tuberous sclerosis complex，TSC)的小鼠模型。这些小鼠在出生后几个月内罹患癫痫症，这是TSC儿童发作的最具破坏性的并发症之一。

    这项研究创造出的小鼠是第一批无需毒素注射和损伤产生的癫痫症动物模型之一，研究人员是通过诱导单基因缺陷创造出这个小鼠模型的。有关研究发表在7月18日期的《神经学年鉴》（Annals of Neurology）的网络版上，并将正式发表于9月期的《神经学年鉴》印刷版上。

    “这项研究最激动人心之处在于癫痫症小鼠模型用作TSC有关癫痫症临床前研究模型的光明前景。”神经学教授David H. Gutmann博士说道。“另外，我们破坏的是大脑中一种叫做星形胶质细胞的支持细胞中的TSC基因，而非大脑的主要通讯细胞－－神经元。因而我们的研究结果揭示的是胶质细胞而非神经元在痉挛和癫痫中发育中的作用。

     该研究由Gutmann与神经学和小儿科副教授Kelvin Yamada博士共同领导完成。

    结节性硬化又称Bourneville病，是一种自然突变率高且外显率不一的常染色体显性遗传，细胞分化及繁殖异常性疾病，面部皮脂腺瘤、癫痫、智能障碍是其三大典型临床特征，并可累及脑、皮肤、肾、心、眼、骨等全身多个脏器组织，表现为错构瘤。在美国约有50,000名患者，其中超过半数经历频繁、体虚的癫痫性痉挛。TSC还会引起包括大脑在内的各种器官中肿瘤的形成。外科医生无法治愈这种疾病，也无法预测哪些个体将来会发作严重症状。

    科学家已经识别出两个导致TSC的基因－－TSC1 和TSC2。由于患病个体大脑常常产生肿瘤，因而Gutmann的研究小组推测，TSC1也许是查清大脑发育肿瘤原因的线索。由于完全缺失TSC1基因的小鼠早期发育中就会死亡，因而研究人员对一个小鼠品系进行遗传改造，使其只有一种脑细胞－－星形胶质细胞－－中缺失该基因。结果，这些小鼠令人惊异地居然没有产生肿瘤，相反，它们却产生的癫痫。

    星形胶质细胞中缺失TSC1基因的小鼠出生约两周后开始出现异常活动和姿势。它们有时会身体会变得僵硬，扑倒并开始颤动它们的头部和四肢，这些行为具有痉挛的特点。为检查这些行为究竟是否就是痉挛，研究小组用脑电图术（electroencephalography ，EEG)记录了患病小鼠和正常小鼠中大脑的活动。EEG记录证实，患病小鼠发生频繁的痉挛，而正常小鼠却没有。

    不仅如此，星形胶质细胞缺失TSC1小鼠的大脑切片还显示出其它的异常活动。小鼠模型大脑中的星形胶质细胞显著增多，脑部也发育得更大。最令人吃惊的是，星形胶质细胞中缺失TSC1能够诱发另一种脑细胞－－神经元－－也发生变化。在出生后5周内，小鼠海马区中的神经元异常集结，而人类的癫痫症就与海马区有关。

    “在我们的小鼠模型中，随着时间的推移，星形胶质细胞中TSC1表达的缺失会引起神经元功能缺陷，最终导致小鼠罹患癫痫症。”Yamada解释说。“这一发现令我们无比兴奋，这是因为研究结果有助于我们了解TSC以及其它类型的癫痫症中出现的痉挛症状是如何产生的。”

    参考文献

Uhlmann EJ, Wong M, Baldwin RL, Bajenaru ML, Onda H, Kwiatkowski DJ, Yamada K, Gutmann DH. Astrocyte-specific TSC1 conditional knockout mice exhibit abnormal neuronal organization and seizures. Annals of Neurology, 52(3), September 2002. 

    该研究由结节性硬化症联盟和美国国家卫生院共同资助。

    其它研究人员还包括Barnes-Jewish和 圣路易斯儿童医院的内科和外科医生。华盛顿大学医学院是全美最具权威的医学研究、教育和病人看护机构之一。通过与Barnes-Jewish和 圣路易斯儿童医院的合作，医学院成为BJC HealthCare体系中的一员。

消息来源：华盛顿大学医学院

生物通摘译自BIO.COM