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2号站代理双相患者神经元钾水平的改变与情绪波动有关

未知

2号站研究


双相情感障碍患者的情绪会发生巨大的变化,在躁狂和抑郁的衰退期之间摇摆不定。尽管三分之一的双相情感障碍患者可以通过锂药物成功治疗,但大多数患者很难找到有效的治疗方案。
 
现在,索尔克研究人员的一系列新发现揭示了此前未知的细节,2号站解释了为什么双相情感障碍患者的一些神经元在过度兴奋和兴奋不足之间摇摆。在两篇论文发表在《生物精神病学》杂志上的2020年2月和2019年10月,索尔克研究者通过实验和计算技术,描述钾和钠电流的变化在双相情感障碍患者的大脑细胞可能有助于进一步解释为什么有些病人对锂和其他不作出回应。
 
这是令人兴奋的进展,了解细胞机制,导致双相情感障碍。这也让我们离开发治疗这种疾病的新疗法更近了一步。”
 
Rusty Gage教授,本研究的主要作者,索尔克研究所所长
 
2015年,Gage和他的同事首次发现了对锂盐有反应的病人和没有反应的病人的脑细胞之间的最初差异。在这两种情况下,与没有双相情感障碍的人相比,来自大脑齿状回(DG)区域的神经元更容易兴奋——更容易被刺激。但当暴露在锂离子中时,只有已知的锂响应细胞被药物镇静下来。
 
在新的研究中,盖奇的团队——好奇这些结果是否适用于不同的大脑区域——进行了类似的实验,但使用了比以前更深入的探针和不同类型的神经元。他们从六名双相情感障碍患者身上培养出了被称为CA3锥体神经元的神经元,其中三名患者对锂有反应。
 
在以前的研究中,双相患者的DG神经元都是过度兴奋的,而在新的研究中,2号站代理只有锂反应者的CA3神经元一直是过度兴奋的。
 
两篇论文的第一作者、索尔克研究助理沙尼•斯特恩(Shani Stern)表示:“反应者和非反应者的神经元非常不同。”“这就好像是两种不同的疾病。”
 
研究人员对锂离子反应者的CA3神经元进行了更深入的研究,发现这些细胞中钾离子通道的数量比通常要多,而且钾离子通道的电流也更强。科学家们表示,钾电流的增加导致了CA3神经元的亢奋:当他们将细胞暴露在钾离子通道阻滞剂中时,这种亢奋就消失了。有趣的是,当他们把细胞暴露在锂离子中时,这种药物不仅逆转了细胞的过度活跃,同时还降低了钾离子的电流。
 
此外,该团队最初观察到锂无反应者的CA3神经元平均具有正常的兴奋性。但随着时间的推移,当他们更仔细地观察单个细胞时,他们发现了一个不同的故事。
 
斯特恩说:“有时我测量细胞,发现整个小组都极度兴奋,而有时则是极度兴奋。”“有时细胞会分裂;有些人非常容易激动,有些人则非常容易激动。”
 
为了更好地理解是什么导致了这些波动,研究人员设计了一个计算模拟CA3神经元的活动。计算机模拟显示,钠电流的急剧减少和钾电流振幅的增加可能会导致CA3神经元同样的神经元不稳定性——这解释了兴奋性过度和兴奋性过低的原因。当研究人员将无反应者的CA3神经元暴露于钾离子通道阻滞剂时,它们的兴奋性更接近控制水平。这一发现强化了钾电流在双相情感障碍中起作用的观点——无论是对锂有反应的还是无反应的——并且可以帮助研究人员了解如何更好地靶向药物。
 
研究小组正计划对大的神经元网络进行更多的研究,以了解当它们在过度兴奋和低兴奋阶段交替时,会发生什么变化,以了解这些变化是否会驱动躁郁症患者的躁狂和抑郁情绪。

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