许多神经发育障碍，如癫痫、精神分裂症和自闭症，都与关键的神经递质GABA的破坏有关，但这种破坏的潜在原因很难确定。10月15日发表在《科学信号》(Science Signaling)杂志上的两篇新论文中，来自耶鲁大学、法国、日本和英国的研究人员重点关注了对正常大脑发育至关重要的一种分子机制。
Kristopher Kahle博士实验室的研究人员，他是神经外科学、儿科学和细胞科学的助理教授分子生理学研究了KCC2的作用，KCC2是一种负责细胞内氯离子排放的转运体。细胞中氯离子的含量调节GABA的活动，抑制神经元的活动，在大脑发育和许多神经功能中起着至关重要的作用。KCC2的故障与人类自闭症、癫痫和神经性疼痛有关。
为增殖神经元的异常分布，显示KCC2调节功能受损。(图片来源:卡利实验室)Kahle和国际合作者关注的是化学变化对KCC2的结构和功能所起的作用，这个过程被称为磷酸化。在一篇论文中，研究小组发现，表达两份KCC2突变基因的小鼠在出生后数小时内死于难治性癫痫和过度兴奋的神经元。另一篇论文显示，携带突变KCC2基因副本的小鼠在出生后出现了明显的神经发育缺陷，类似于自闭症。
“因为这个磷酸化过程是可逆的，用药物调节它可能使调节GABA信号对治疗有益成为可能，”Kahle说，他是这两篇论文的共同高级作者。
日本静冈县滨松大学医学院的研究人员;英国埃克塞特大学医学和卫生学院医学院生物医学和临床科学研究所;法国马赛的埃克斯-马赛大学(Aix-Marseille University)也参与了上述两项研究中的至少一项。
这项工作主要由美国国立卫生研究院、西蒙斯基金会和10美分基金会资助。
阅读全文:
- 发育性调控的KCC2磷酸化对动态gaba介导的抑制和生存至关重要
- KCC2磷酸化调节受损导致神经网络功能障碍和神经发育病理学
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