蝎毒肽BmK IT2通过调控Nav1.6钠通道抑制癫痫发作及神经元焦亡的机制研究

《Journal of Ethnopharmacology》：Scorpion Polypeptide BmK IT2 Alleviates Epileptic Seizures and Neuronal Pyroptosis by Regulating Sodium Channel Nav1.6

本研究针对难治性癫痫治疗瓶颈，探讨传统中药蝎毒活性成分BmK IT2的抗癫痫机制。通过动物实验与分子对接技术，发现BmK IT2可特异性靶向Nav1.6钠通道的588D/598F/1187E位点，抑制海马神经元高频放电，逆转钠钙交换体（NCX1）异常介导的钙内流，并阻断NLRP1/caspase-1/GSDMD焦亡通路。该研究为研发靶向Nav1.6的抗癫痫新药提供了分子模板。

　　

癫痫作为全球第四大常见神经系统疾病，影响着近5000万患者，其中约30%会发展为药物难治性癫痫。现有抗癫痫药物如卡马西平、丙戊酸钠等虽能控制症状，但因其缺乏电压门控钠通道（VGSCs）亚型选择性，常导致认知损伤、情绪异常等副作用，且无法逆转疾病进程。尤其值得注意的是，编码Nav1.6钠通道的SCN8A基因功能获得性突变已被证实与难治性颞叶癫痫（TLE）密切相关——Nav1.6过度活跃会引发持续性钠电流（I_NaP），导致神经元超兴奋性，同时通过逆转钠钙交换体（NCX1）引起钙超载，激活NLRP1/caspase-1/GSDMD信号通路，最终诱发神经元焦亡（pyroptosis）这种程序性细胞死亡。

在传统中药宝库中，东亚蝎（Buthus martensii Karsch）早在宋代就被用于癫痫治疗，但其药效物质基础与作用机制始终未被阐明。来自上海交通大学医学院瑞金医院南院区的研究团队在《Journal of Ethnopharmacology》发表的最新研究，首次系统性揭示了蝎毒肽BmK IT2通过精准调控Nav1.6钠通道，多维度抑制癫痫发作与神经元损伤的分子机制。

研究人员综合运用了以下关键技术：通过PTZ（戊四氮）和KA（海人酸）诱导的小鼠急慢性癫痫模型进行行为学评价；采用全细胞膜片钳技术记录海马锥体神经元钠电流；利用免疫荧光、免疫组化检测神经元活性标志c-Fos表达与细胞死亡；结合钙成像技术观测NCX1介导的钙内流；并通过分子对接与体外突变实验验证BmK IT2与Nav1.6的作用位点。

抗点燃效应验证

在PTZ诱导的急性癫痫模型中，脑室注射BmK IT2使阵挛性大发作发生率降低67%，显著延长发作潜伏期并降低死亡率。在慢性癫痫模型中，治疗组小鼠空间学习记忆能力得到保留，抑郁样和焦虑样行为也明显改善。

电生理机制解析

全细胞膜片钳结果显示，BmK IT2可浓度依赖性抑制海马神经元总电压门控钠电流，降低高频簇状放电频率。进一步研究发现，BmK IT2对Nav1.6电流的抑制强度显著高于Nav1.2等其他亚型，且该抑制作用可通过突变Nav1.6结构域II的588D/598F和结构域III的1187E位点而消除。

钙稳态与焦亡通路调控

钙成像实验表明，BmK IT2能有效抑制癫痫引发的NCX1反转运作，阻止病理性钙内流。免疫组化结果显示，治疗组海马神经元丢失显著减少，同时NLRP1炎症小体组装、caspase-1活化及GSDMD剪切等焦亡关键事件均受到明显抑制。

讨论与结论

本研究首次明确BmK IT2通过三重机制发挥抗癫痫作用：一是特异性结合Nav1.6的588D/598F/1187E位点，直接抑制通道活性；二是阻断NCX1反转介导的钙超载；三是抑制NLRP1/caspase-1/GSDMD焦亡通路。这种多靶点干预策略不仅有效控制癫痫发作，更突破了传统抗癫痫药物仅对症不治本的局限，为研发既能控制症状又能延缓疾病进展的新一代抗癫痫药物提供了理想分子模板。值得注意的是，BmK IT2对Nav1.6的高选择性使其有望规避传统钠通道阻滞剂的神经系统副作用，而其对神经元焦亡通路的抑制作用更进一步拓展了癫痫治疗的内涵——从单纯控制放电到主动保护神经元。这项研究不仅深化了对中药蝎毒抗癫痫科学内涵的认识，更为精准医疗时代背景下靶向Nav1.6的抗癫痫药物设计提供了关键理论依据。