2026年4月2 日， 美國貝勒醫(yī)學(xué)院Jeffrey Noebels 團(tuán)隊(duì) （ 共同一作為Samantha J. Thompson和 助理教授 繆慶龍博士 ） 在 Neuron 發(fā)表題為 Presynaptic P/Q calcium channel deficit promotes postsynaptic excitability remodeling and neurogenesis in developing thalamic circuitry 的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)，突觸前P/Q 型鈣通道的功能缺陷不僅會(huì)影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，還會(huì)在發(fā)育階段重塑丘腦神經(jīng)環(huán)路的興奮性，并促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生，為理解遺傳性癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生機(jī)制提供了新的線索。

突觸前缺陷引發(fā)環(huán)路“再平衡”

P/Q 型電壓門控鈣通道由 CACNA1A 基因編碼，在突觸前末端調(diào)控神經(jīng)遞質(zhì)釋放，是維持神經(jīng)環(huán)路正常通信的重要分子。該通道的遺傳突變已被證明與多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān)，包括偏頭痛、共濟(jì)失調(diào)以及癲癇。

在這項(xiàng)研究中，研究人員利用遺傳小鼠模型系統(tǒng)研究了 CACNA1A 功能缺失 對(duì)丘腦發(fā)育的影響。研究結(jié)果顯示，當(dāng)突觸前 P/Q 型鈣通道功能下降時(shí)，丘腦神經(jīng)環(huán)路并不會(huì)簡單地降低活動(dòng)，而是發(fā)生一系列適應(yīng)性變化：突觸后神經(jīng)元興奮性增強(qiáng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)模式發(fā)生改變。

這種現(xiàn)象提示，發(fā)育中的神經(jīng)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的可塑性，會(huì)通過調(diào)整神經(jīng)元興奮性來補(bǔ)償突觸前信號(hào)傳遞的不足。

意外發(fā)現(xiàn)：丘腦神經(jīng)發(fā)生增加

研究團(tuán)隊(duì)還觀察到一個(gè)出人意料的現(xiàn)象——在 P/Q 型鈣通道缺陷的條件下，丘腦區(qū)域的神經(jīng)發(fā)生明顯增加。這表明突觸傳遞異常不僅會(huì)影響神經(jīng)元活動(dòng)，還可能改變發(fā)育過程中神經(jīng)元的產(chǎn)生和整合。

這一發(fā)現(xiàn)提示，遺傳突變可能在大腦發(fā)育階段就已經(jīng)開始改變神經(jīng)環(huán)路結(jié)構(gòu)，從而影響后續(xù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能。

為理解癲癇提供新視角

丘腦在調(diào)控節(jié)律性腦電活動(dòng)和意識(shí)狀態(tài)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，其異?；顒?dòng)被認(rèn)為與失神性癲癇密切相關(guān)。本研究表明，突觸前鈣通道缺陷能夠通過多層級(jí)機(jī)制重塑丘腦發(fā)育環(huán)路，包括突觸傳遞、神經(jīng)元興奮性以及神經(jīng)發(fā)生。

研究人員認(rèn)為，這些發(fā)現(xiàn)為理解遺傳性癲癇等神經(jīng)疾病的發(fā)育基礎(chǔ)提供了新的視角，也為未來開發(fā)針對(duì)神經(jīng)環(huán)路功能的精準(zhǔn)干預(yù)策略提供了潛在方向。

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2026.03.015

制版人： 十一

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