癫痫症：大脑中信号终止机制受损

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生物通报道：到目前为止，癫痫症研究主要集中在神经细胞信号的传送至神经突触的过程上。然而，最近的一项研究表明在癫痫发作时，神经细胞中的信号处理发生了变化：正常情况下，特定的离子通道能“吸收消化”神经元的活动；而在发生癫痫的大鼠中，这种信号“刹车闸”受到了损伤：它们的有功能的离子通道远比正常大鼠的要少。相关文章发表在最新的Science（23rd July, vol. 305, no. 5683）上。他们的研究有可能导致新疗法的诞生。

癫痫症是一种常见疾病：单是在德国就有60万人患这种疾病。偶然发病时，不受控制的神经元的大量放电会导致意识消失和肌肉痉挛性抽搐，在这个过程中病人有可能会受到严重的损伤。但是，这种神经细胞水平上的同步化发作的分子机理仍然是个谜。

神经细胞间通过大量的分支网络相互连接，并以此来进行交流。每个神经元都有很多树突，这种树突能接收到其它突触的神经元信号。然后，细胞像一种生物微处理器一样，对新来的信号进行处理并以电子脉冲的形式经由轴突发射给其它神经元的树突。许多癫痫症研究人员一直认为，癫痫发生时细胞间的交流因将信号发送到突触的过程受损而不能正常进行。然而，Bonn大学的研究人员和US的同事及其马赛的研究人员合作，发现癫痫大鼠其信号加工过程不但在突触中受到影响，而且神经元本身的信号也受到了影响。

众所周知，神经细胞被一层细胞膜围绕，但这个膜不是密封的：各种特化的孔确保带电离子能通过膜。其中一些离子通道则是一直打开的，而其它的通道只让特定的离子在一定情况下，或者需要消耗能量克服离子梯度传递离子。一种重要的离子通道是Kv4.2通道，它能让带正电的钾离子通过。这种通道主要位于树突的信号输入区域，并且在那里它有一些重要的功能——收集来自其它神经细胞的新近的刺激信号。

Bonn的癫痫症教授Heinz Beck说，患侧头叶癫痫的大鼠，其一些树突中的功能性的Kv4.2通道明显比健康大鼠要少。研究人员对这一状况给出了两个原因：一方面钾离子通道基因被翻译的次数比通常少，因此细胞产生的Kv4.2通道较少；另一方面，一种特殊的酶——细胞外信号调控激酶ERK（Extra-Cellular Signal-Rugulated Kinase）改变了这些通道，使它们的功能消失。这样的结果就是“由于轴突的输入信号到达神经元后，很大程度上不能被吸收（消化），因此这些大鼠传递脉冲给神经元的频率要比正常大鼠的频率高的多”。神经冲动也因此更容易增加，而信号吸收的缺乏则增加了慢性癫痫症中的神经元的兴奋程度。

当研究组用特殊的物质来抑制ERK时，神经细胞的信号反应大部分能恢复正常。这些新发现也因此使得开发新的治疗方法成为可能。“不可否认，ERK在细胞中有多种任务，如果直接将它抑制，势必会产生副作用”，Heinz Beck说。“但是，这个做法能够保护Kv4.2通道不受ERK的攻击，或者能够扭转通道内的化学变化。”（Yang Shujuan）