果蝇癫痫发作风险的昼夜节律受时钟神经元调控的机制研究

《Nature Communications》：Clock neurons modulate seizure timing through a diurnal switch

　　

摘要

癫痫患者每日发作风险存在波动。利用视频追踪模型实现自动化检测，我们探索了果蝇自发性癫痫发作的潜在机制，发现果蝇与人类一样，发作风险也存在每日波动。这些节律在缺乏分子昼夜节律钟的果蝇中消失，且独立于睡眠。热遗传学筛选和细胞特异性时钟扰动表明，包括"晨间细胞"在内的腹侧外侧神经元和包含"晚间细胞"的背侧外侧神经元调节着发作风险的日间波动。晨间细胞分泌的色素分散因子和短神经肽F在白天增加发作风险。在此期间，晨间细胞的活动增加全脑活动。夜间，晨间细胞转变为甘氨酸信号传导，可能作用于晚间细胞以降低发作风险。光遗传学抑制时钟神经元可降低发作风险。我们的发现揭示了脑内时钟神经元在调节每日发作风险方面的意外作用。