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研究人员针对 IIb 型皮质发育异常(FCD)开展研究,发现患者脑组织 WNT 通路激活增强,或助理解癫痫发病机制。
在大脑的神秘世界里,有一种病症如同隐藏的 “捣蛋鬼”,给患者带来极大的痛苦,它就是皮质发育异常(FCD)。FCD 是一种大脑皮质发育畸形,常常伴随着高致痫性病变,是药物难治性癫痫的主要原因之一。目前,对于 FCD 的发病机制,科学家们还没有完全弄清楚,这也使得针对它的治疗面临诸多挑战。为了攻克这一难题,来自巴西里约热内卢州天主教大学脑研究所(BraIns)等机构的研究人员展开了一项重要研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
这项研究聚焦于 FCD 中的 IIb 型,旨在探究患者脑组织中 WNT 信号通路的基因表达变化。WNT 通路在大脑皮质发育过程中起着关键作用,它参与调节细胞迁移、增殖和命运决定等过程。而且,WNT 通路与 mTOR 通路存在关联,激活 WNT 通路可抑制 GSK3,进而促进 mTOR 通路激活,而 mTOR 通路的异常与皮质畸形密切相关。研究人员推测,WNT 通路的变化或许是解开 FCD 发病机制的关键 “钥匙”。
为开展研究,研究人员首先收集了 5 例接受手术的 IIb 型 FCD 患者的大脑皮质样本,同时选取 3 例伴有海马硬化的颞叶癫痫(TLE-HS)患者的大脑新皮质样本作为对照。研究采用了多种关键技术方法:通过 RNA 提取和 cDNA 合成,获取用于后续分析的样本;运用 qPCR 技术,检测 LRP5、LRP6、DKK1 和 DVL1 等基因的表达水平;利用免疫组化,观察 LRP5 共受体的染色情况以及细胞核的形态特征;借助 Western blot,分析 β-catenin 及其磷酸化形式的表达,以此判断 WNT 通路的激活状态。
在基因表达研究中,研究人员发现,与对照组相比,FCD 组中 LRP5、LRP6、DKK1 和 DVL1 基因的表达均有所增加。这一结果表明,在 FCD 患者的脑组织中,WNT 通路相关基因的转录水平发生了明显变化。免疫组化结果显示,FCD 患者的脑组织中,抗 LRP5 抗体染色更强,标记区域面积显著大于对照组。而且,LRP5 阳性细胞的细胞核面积更大,核形态不规则指数(NII)也更高,这意味着细胞行为可能发生了改变。在 Western blot 分析中,FCD 患者脑组织的 β-catenin 染色增强,且 β-catenin 的磷酸化比例降低,仅为 65.7%,而对照组高达 97.5%。这充分说明,在 FCD 患者的脑组织中,经典 WNT 通路的活性更高。
综合研究结果和讨论,此次研究发现 IIb 型 FCD 患者脑组织中 WNT 通路的激活明显增强。这一发现对于理解 FCD 患者癫痫发作的病理生理学机制具有重要意义。尽管目前还不清楚该通路激活在癫痫发生中的具体作用,但为后续研究指明了方向。此外,以 WNT 通路为靶点,有望开发出治疗由皮质畸形引起的难治性癫痫的新方法,为众多患者带来新的希望。虽然研究存在样本量较小等局限性,但仍然为 FCD 的诊断、分类和治疗提供了新的视角,未来研究可在此基础上进一步深入探索,揭开 FCD 发病机制的神秘面纱,找到更有效的治疗策略。