秀麗隱桿線蟲。
麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)興奮性和抑制性信號(hào)傳導(dǎo)失衡的機(jī)制。該研究使用線蟲秀麗隱桿線蟲進(jìn)行并在eLife中發(fā)表，可能為人類神經(jīng)疾病的分子和神經(jīng)系統(tǒng)提供新的見解。
多達(dá)12％的人在他們的生活中的某些階段經(jīng)歷了偏頭痛 - 一種非常痛苦，往往是激烈和令人虛弱的頭痛形式。然而，某些形式的偏頭痛是遺傳性的，并通過家庭傳播。對(duì)偏頭痛患者大腦中發(fā)生的事情的新見解來(lái)自一種意想不到的動(dòng)物：小圓蟲，秀麗隱桿線蟲。
Mark Alkema博士，神經(jīng)生物學(xué)教授和同事們對(duì)一種表現(xiàn)出奇怪行為的突變C.線蟲感興趣。在實(shí)驗(yàn)室中，秀麗隱桿線蟲通常在瓊脂平板上移動(dòng)，以大量細(xì)菌為食，幾乎不會(huì)改變它們的向前爬行。Alkema博士的實(shí)驗(yàn)室分離出一種過度活躍的突變體蠕蟲; 它不停地來(lái)回切換方向。
“我們很好奇是什么導(dǎo)致突變體蠕蟲的癲癇樣運(yùn)動(dòng)，”Alkema說。
突變體蠕蟲的遺傳分析揭示了鈣通道的變化，這對(duì)神經(jīng)元通訊至關(guān)重要。當(dāng)神經(jīng)元被激活時(shí)，這些電壓門控鈣通道打開以觸發(fā)神經(jīng)遞質(zhì)從一個(gè)神經(jīng)元釋放到下一個(gè)神經(jīng)元。Alkema實(shí)驗(yàn)室特征的鈣通道突變?cè)试S通道更快地打開，從而允許神經(jīng)元更大聲地接收神經(jīng)元。有趣的是，人體鈣通道中的類似突變會(huì)導(dǎo)致偏頭痛。
Alkema使用這種蠕蟲來(lái)研究這種偏頭痛突變?nèi)绾斡绊懮窠?jīng)系統(tǒng)。
“我們發(fā)現(xiàn)這種突變擾亂了大腦中興奮性和抑制性信號(hào)傳導(dǎo)的微妙平衡，”他說?！斑@種平衡對(duì)于我們的大腦正常工作至關(guān)重要?！?/p>
Alkema表示，這種平衡的中斷與幾種神經(jīng)紊亂有關(guān)，包括精神分裂癥，癲癇和偏頭痛。
“我們的研究表明這種不平衡可能會(huì)如何發(fā)生，”他說?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)增加的興奮性信號(hào)可以減少神經(jīng)系統(tǒng)中的抑制性突觸。我們發(fā)現(xiàn)了一種從蠕蟲到人類高度保守的機(jī)制，其中興奮性神經(jīng)傳遞導(dǎo)致抑制性受體的不穩(wěn)定。”
這些研究為偏頭痛是一種興奮性抑制性失衡的疾病提供了支持。Alkema實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)使用秀麗隱桿線蟲來(lái)揭示恢復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)適當(dāng)制動(dòng)的藥物，飲食和機(jī)制。
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