Nat Commun:癫痫相关神经元亚型的鉴定以及癫痫发生的相关潜在表达基因分析

2020-10-16 xiaozeng MedSci原创

癫痫病是一种神经系统疾病,其特征为自发性发作和反复发作,主要发生在海马体或大脑皮层区域。目前癫痫病仍然是最常见的严重慢性大脑疾病,全球超过6800万人受到该病的影响。活动性癫痫是一种破坏性的疾病,患者

癫痫病是一种神经系统疾病,其特征为自发性发作和反复发作,主要发生在海马体或大脑皮层区域。目前癫痫病仍然是最常见的严重慢性大脑疾病,全球超过6800万人受到该病的影响。活动性癫痫是一种破坏性的疾病,患者需要接受持续的护理,给患者和家庭带来了身体、心理和社会负担。

作为最常见的神经系统疾病之一,由于受影响的神经元回路相对复杂,因此目前对于癫痫病的病理生理学还知之甚少。


为了确定人类大脑中与癫痫发作相关的功能失调的神经元亚型,该研究旨在对来自多发性颞叶癫痫和非癫痫患者的颞叶皮层样本的超过110,000个神经元转录组进行单核转录组学分析。

癫痫和非癫痫颞叶皮层的单核转录组分析

研究人员发现,在转录组水平上的最大变化发生于几个主要神经元家族(L5-6_Fezf2和L2-3_Cux2)和GABA能中间神经元(Sst和Pvalb)的不同神经元亚型中,而同一家族中的其他亚型受到的影响较小。

综合分析癫痫患者的神经元亚型

此外,研究人员发现,这些亚型的转录组发生了协调性变化,说明与癫痫相关的转录组变化最大的亚型可能属于同一回路。分析发现,谷氨酸信号传导通路是癫痫病中最严重失调的通路之一,表现为多个谷氨酸受体基因的逐层转录变化以及编码AMPA受体辅助亚基的基因表达水平的显著上调。


总而言之,该研究结果揭示了癫痫中相关的神经元亚型特异性的分子表型。


原始出处:

Pfisterer, U., Petukhov, V., Demharter, S. et al. Identification of epilepsy-associated neuronal subtypes and gene expression underlying epileptogenesis. Nat Commun 11, 5038 (07 October 2020).

 

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