中科院神经所最新Nature Neurosci文章

　　

生物通报道：来自中国科学院神经科学研究所，美国佐治亚健康科学大学的研究人员发表了题为“Neuregulin 1 represses limbic epileptogenesis through ErbB4 in parvalbumin-expressing interneurons”的文章，获得了关于神经调节素1（Neuregulin-1，NRG1）在癫痫发生过程中行使负反馈调控机制的研究新发现，相关成果公布在Nature Neuroscience在线版上。

这项研究由神经科学研究所熊志奇研究组与佐治亚健康科学大学分子医学研究所的梅林教授研究组合作完成，文章第一作者是熊志奇研究组的谭国鹤、刘媛媛，这项研究得到了中国科学院、科技部和国家自然科学基金委等机构支持。

癫痫是人群中发病率较高的一种疾病，影响总人口的大约1%，中国约有一千万患者，目前，经过现有的抗癫痫药物治疗，仍有大约30%的患者不能控制。对于药物不能控制的癫痫目前多采取手术治疗，而适合手术的患者只占一小部分。

神经电活动依赖的多肽类生长因子在体内的表达在癫痫发生发展的过程中起着重要作用,例如，脑源性神经营养因子（BDNF）可以促进癫痫的产生。然而，哪些生长因子在这个过程中起着有力的反向制衡作用却是未知的。

在这篇文章中，研究人员发现在不同的癫痫模型、不同种属的啮齿类动物中癫痫发作都可以上调脑内Nrg1基因的表达及其受体ErbB4的酪氨酸磷酸化。通过结合药理学和基因操作的手段，他们进一步发现，NRG1是颞叶癫痫病理进程中的一个关键的内源性抑制性因子，它通过激活小清蛋白阳性中间神经元上的ErbB4受体，对癫痫发生起到重要的负反馈调节作用。为预防和治疗癫痫提供了可能的新靶标。

同时也在Nature Neuroscience杂志上，来自浙江大学的研究人员也发表了癫痫发病机制的研究新成果——他们报道了一个关键的精神分裂症易感基因在抑制性神经元兴奋性的调控作用。这一研究不但在基因敲除小鼠实验上进行了验证，而且还在癫痫患者组织标本中得到了验证。NRG和它的受体ErbB4可能是癫痫的易感基因，这不仅为探索癫痫抑制药物的新型有效分子靶标提供了研究方向，而且还为治疗以神经元兴奋性改变为基础的脑疾病的新药筛选提供了研究基础。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Neuregulin 1 represses limbic epileptogenesis through ErbB4 in parvalbumin-expressing interneurons

Epilepsy is a common and refractory neurological disorder, but the neuronal regulatory mechanisms of epileptogenesis remain largely unclear. Activity-dependent transcription of genes for neurotrophins such as brain-derived neurotrophic factor (BDNF) has been shown to promote epileptogenesis; however, little is known about factors that may act as intrinsic, homeostatic or counterbalancing mechanisms. Using rodent models, here we show that limbic seizure activity upregulated NRG1–ErbB4 signaling and that epileptogenesis was inhibited by infusing NRG1 intracerebrally but exacerbated by neutralizing endogenous NRG1 with soluble ErbB4 extracellular domain, by inhibiting ErbB4 activation or by deleting the Erbb4 gene. Furthermore, specific depletion of ErbB4 in parvalbumin-expressing interneurons abolished NRG1-mediated inhibition of epileptogenesis and promoted kindling progression, resulting in increased spontaneous seizures and exuberant mossy fiber sprouting. In contrast, depleting ErbB4 in CaMKIIα-positive pyramidal neurons had no effect. Thus, NRG1-induced activation of ErbB4 in parvalbumin-expressing inhibitory interneurons may serve as a critical endogenous negative-feedback mechanism to suppress limbic epileptogenesis.