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为解决癫痫治疗难题，巴基斯坦旁遮普中央大学的研究人员开展 GABRG2 基因及植物化合物治疗癫痫的研究，发现 6 个新突变，氰定或可治疗癫痫，为癫痫治疗提供新思路。
癫痫，这一神秘的神经系统疾病，如同隐藏在大脑中的 “定时炸弹”，随时可能引爆，给全球约 5000 万人的生活带来沉重打击。在癫痫患者的大脑中，神经细胞的电化学活动如同脱缰的野马，不受控制地疯狂放电，引发一次次的癫痫发作。患者可能会突然摔倒、抽搐，意识丧失，不仅身体遭受痛苦，精神上也承受着巨大压力。而且，在低收入和中等收入国家，癫痫的负担尤为沉重，超过 80% 的癫痫发作病例都集中在这些地区，每年新增病例超 10 万，严重威胁着人们的身心健康。
目前，癫痫的治疗面临着诸多困境。虽然现有的抗癫痫药物（AEDs）能控制 70% 的癫痫发作，但这些药物只是 “治标不治本”，无法从根本上治愈癫痫。长期服用 AEDs 还会带来一系列令人头疼的副作用，像嗜睡、头痛、情绪波动、乏力、脱发等，让患者苦不堪言。即便服用药物，仍有 30 - 40% 的患者深受癫痫折磨，病情难以得到有效控制。
为了打破这一治疗僵局，探寻癫痫治疗的新方向，巴基斯坦旁遮普中央大学（University of Central Punjab）生物技术实验室的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。他们将研究的目光聚焦在癫痫致病基因 GABRG2 上，同时深入挖掘天然植物化合物治疗癫痫的潜力，试图为癫痫患者带来新的希望。该研究成果发表在《Scientific Reports》期刊上。
在这场探索之旅中，研究人员运用了多种先进的技术方法。他们从拉合尔儿童医院收集了 50 名患有热性和失神性癫痫的儿童患者的血液样本，为后续研究提供了关键素材。接着，通过标准酚 - 氯仿 - 异戊醇（PCI）法提取血液样本中的 DNA，利用梯度 PCR 技术对 GABRG2 基因的外显子 1 和 3 进行扩增。然后，借助 BLASTx 以及 Polyphene - 2、Provean、SIFT、SNAP2 等多种生物信息学工具，对基因中的突变进行鉴定和验证。在药物研发方面，研究人员采用计算机辅助药物设计（CADD）技术，通过分子对接、ADMET 分析、定量构效关系（QSAR）建模以及分子模拟等手段，筛选出潜在的治疗癫痫的化合物。
研究结果令人眼前一亮：
- 突变分析：通过 PCR 扩增和序列比对，研究人员发现 GABRG2 基因外显子 3 区域存在 6 个新的突变（V29Y、S30E、F31Y、Q32T、K34D、F36I），而外显子 1 未检测到突变。经过多种生物信息学工具预测，这些突变会降低蛋白质结构的稳定性，对蛋白质的结构和功能产生有害影响，属于高风险的非同义单核苷酸多态性（nsSNPs），会干扰蛋白质的正常相互作用，影响细胞膜的功能，进而导致离子通道功能受损，神经元回路兴奋性异常。
- 蛋白质结构预测：PSIPRED 工具预测显示，GABRG2 基因编码的蛋白质二级结构中，β - 折叠（24 个）和卷曲（21 个）的数量较多，而 α - 螺旋（3 个）较少。并且，突变主要发生在 β - 折叠区域，仅有一个突变发生在卷曲区域，α - 螺旋区域未出现突变。
- 突变对翻译后修饰位点的影响：Musite Deep 工具检测发现，GABRG2 蛋白有 18 个氨基酸残基可作为 34 种不同修饰位点，其中 3 个突变氨基酸残基（S30、Q32、K34）涉及 7 个修饰位点，这些突变可能会干扰蛋白质的翻译后修饰过程，影响蛋白质的正常功能。
- 跨膜拓扑结构分析：TOPCONS 工具预测表明，GABRG2 基因突变均发生在跨膜区域，且位于跨膜螺旋的第二个环上，这些突变可能会对细胞膜的功能造成严重损害。
- 计算机辅助药物设计结果：在计算机辅助药物设计过程中，研究人员从 31 种植物化合物中筛选出了潜在的治疗癫痫的化合物。经过分子对接，氰定（cyanidin）脱颖而出，它与突变蛋白具有最佳的相互作用，能与蛋白形成氢键、范德华力和 π - 烷基相互作用。ADMET 分析显示，氰定在胃肠道有较强的吸收能力，但不能透过血脑屏障（BBB），且符合 Lipinski 规则，具有良好的药物特性。QSAR 分析表明，氰定的 IC50 值为 6.60，r2 和 q2 值分别为 0.9996 和 0.5108，接近 1，说明它不会对身体产生毒性，是一种安全的物质。分子模拟结果显示，氰定与 GABRG2 蛋白形成的复合物具有良好的相互作用，其特征通过 NMA 迁移率因子、变形性图、B 因子图、特征值、协方差图和弹性网络得以体现。
研究结论和讨论部分指出，GABRG2 基因的突变与癫痫的发生密切相关，这些突变会导致离子通道功能下降，神经元回路兴奋性异常，引发癫痫发作。而现有的癫痫治疗手段存在诸多缺陷，促使研究人员寻找更安全有效的治疗方法。氰定作为一种从植物中提取的天然化合物，在实验中展现出了强大的潜力。它不仅具有抗氧化、抗惊厥和抗炎等多种特性，还能与突变的 GABRG2 基因相互作用，调节 GABAA 受体的离子通道活性。并且，通过多种分析手段证明氰定无毒性和致突变性，不会对身体造成不良影响。这一发现为癫痫的治疗开辟了新的方向，让人们看到了利用天然化合物治疗癫痫的希望。不过，目前氰定还处于研究阶段，未来还需要开展更多的体外和体内实验，进一步验证其在治疗与 GABRG2 基因突变相关的癫痫模型中的疗效，才能真正将其应用于临床治疗，为广大癫痫患者带来福音。
