UBE3A 基因在早期神经发育中起着至关重要的作用。如果 UBE3A 过度表达,或者 UBE3A 蛋白的酶功能过度活跃,就会出现自闭症。功能性 UBE3A 的缺乏会导致安格曼综合征 (AS),这是一种神经发育障碍,其特征是严重发育迟缓、运动缺陷、失语,并且在大多数情况下还伴有癫痫。通过在出生后恢复UBE3A来预防AS模型小鼠的癫痫发作已被证明基本上不成功,这表明基因表达的时机也很重要。
那么 UBE3A 的表达位置又如何呢?这是北卡罗来纳大学医学院研究人员想要回答的问题。
细胞生物学和生理学教授 Ben Philpot 博士在《Neuron》杂志上发表了他的实验室研究成果,分析了大脑中癫痫发作和其他过度兴奋表型发展过程中 UBE3A 缺失的空间决定因素。Philpot 的团队使用新型小鼠模型表明,GABA 能脑回路(包括释放抑制性神经递质 GABA 的神经元)中的选择性UBE3A 缺失会导致与缺乏 UBE3A 的 AS 模型小鼠中常见的相同类型的癫痫行为和脑电图 (EEG) 异常。在所有神经元中。
该研究的第一作者、Philpot 实验室的研究员 Matt Judson 博士表示,这些发现为进一步研究 UBE3A 缺失对其他类型神经元的具体影响打开了大门。
Judson 说:“我们的研究帮助确定,特别是来自 GABA 能神经元的 UBE3A 损失对于 Angelman 患者的癫痫发作至关重要。”“但是其他神经元类型的 UBE3A 缺失可能会导致与该病症相关的其他表型。这还有待探索。”
考虑到 GABA 能神经元的抑制功能,结果表面上并不令人意外。GABA 能神经元传递抑制信号,这些信号是平衡大部分由谷氨酸能神经元介导的兴奋性冲动所必需的。当这种平衡过度偏向于兴奋时,就会发生癫痫和其他病理结果。
先前的研究表明,谷氨酸能神经元可能在 AS 癫痫发作和癫痫的发展中发挥更大的作用。菲尔波特的实验室表明事实并非如此。