Tcf4基因条件性缺失通过星形胶质细胞-神经元互作诱发复发性癫痫：首个模拟Pitt-Hopkins综合征癫痫表型的动物模型

研究人员为破解Pitt-Hopkins综合征（PTHS）患者癫痫机制难题，通过构建Tcf4fl/+;Aldh1l1-Cre条件性敲除小鼠，首次在动物模型中重现人类PTHS的复发性癫痫表型。该研究揭示星形胶质细胞中Tcf4单倍剂量不足引发全脑神经活动亢进，并通过单细胞测序发现Kcnj3等癫痫相关基因异常，为开发靶向治疗提供新思路。

　　

在神经发育障碍研究领域，Pitt-Hopkins综合征（PTHS）因其严重的癫痫、自闭症和智力障碍三联征备受关注。这种由TCF4基因单倍剂量不足引发的疾病，虽已发现数十年，但动物模型始终未能复现其标志性癫痫表型，成为制约治疗研发的关键瓶颈。美国加州大学伯克利分校和格拉德斯通研究所的研究团队突破性构建了Tcf4条件性敲除小鼠，相关成果发表于《Progress in Neurobiology》，为揭开PTHS癫痫机制提供了首个可转化研究的动物模型。

研究人员采用Aldh1l1-Cre驱动Tcf4外显子4条件性敲除，结合脑组织qPCR、免疫荧光和电生理记录验证模型有效性；通过视频监控和Racine分级标准记录自发性癫痫发作；利用单细胞核RNA测序（snRNA-seq）分析全脑转录组变化；采用c-Fos染色评估神经元激活模式。

研究结果显示：

1. 模型构建与验证：Tcf4^fl/+;Aldh1l1-Cre小鼠（Cre+）在星形胶质细胞中Tcf4表达降低60%，神经元和少突胶质细胞降低35%，出生后第4天即出现胶质增生。
2. 癫痫表型：3月龄起出现自发性强直-阵挛发作（Racine 4-5级），发作时伴脑电图高频放电，半数个体因癫痫持续状态早逝。
3. 神经环路异常：成年小鼠皮层、海马、杏仁核等下丘脑区c-Fos阳性神经元增加2-3倍，提示全脑兴奋性亢进。
4. 分子机制：snRNA-seq发现兴奋/抑制性神经元、星形胶质细胞中1462个差异表达基因，包括癫痫相关钾通道基因Kcnj3表达异常。

讨论部分指出，该模型首次证实星形胶质细胞Tcf4缺陷通过改变神经元-胶质细胞互作诱发癫痫，突破既往仅关注神经元机制的局限。发现的Kcnj3等靶点为开发抗癫痫药物提供新方向，模型本身更可作为临床前研究平台。研究还提出假说：发育早期胶质增生可能通过破坏离子稳态导致神经网络功能异常，这一时序性机制为理解神经发育障碍的"二次打击"理论提供实证。

该研究不仅填补了PTHS研究的关键空白，其"跨细胞类型互作致痫"的发现对理解其他神经发育障碍相关癫痫具有范式意义。通讯作者Kaoru Saijo团队强调，下一步将重点解析星形胶质细胞特异性分子通路，并探索靶向TCF4下游基因的精准干预策略。