加利福尼亚大学河滨医学院的一个研究小组已经确定了涉及星形胶质细胞的通路，星形胶质细胞是一类中枢神经系统支持细胞，可以阐明为什么在多发性硬化症或MS患者的一部分中发生癫痫发作。

ASN Neuro中提供的研究结果增进了对MS发作的科学认识，并可能为更好的疗法管理MS和其他脑部疾病的难治性癫痫发作提供基础。

MS以神经功能的逐步发作性下降为特征，在美国影响了超过900,000人。这种自身免疫性疾病会损害保护神经纤维的脂肪鞘(髓鞘)，从而阻碍中枢神经系统中信号的速度。虽然不是传统上被认为是疾病的定义症状，但MS患者的癫痫发作频率是健康个体的三倍，并且可能预示着症状发作。发生癫痫发作的MS患者的生活质量也下降，死亡率更高。导致MS患者癫痫发作的机制仍知之甚少。

生物医学科学副教授，论文的高级作者西玛·蒂瓦里-伍德拉夫说：“在癫痫发作期间，抑制和兴奋之间存在功能障碍，一束神经元无法控制地相互发射。”

神经元是中枢神经系统中的细胞，它们在身体或其他神经元之间传递信息，从而使我们能够移动，感受和思考。星形胶质细胞通过控制大脑中存在的分子信号，为神经元提供了需要精心维护的环境。当星形胶质细胞无法完成这项任务时，就会发生癫痫发作。

Tiwari-Woodruff和她的同事检查了从癫痫发作的MS患者(7个样本)和没有癫痫发作的MS患者(21个样本)获得的尸体脑组织。研究小组发现，从患有癫痫发作的MS患者中抽取的海马样本中的星形胶质细胞显示出无法调节可能引起癫痫发作的信号种类的迹象。他们观察到癫痫发作的MS患者的突触谷氨酸(EEAT2)减少，水和钾离子缓冲液(AQP4)受损以及星形胶质细胞(CX43)之间的间隙连接偶联改变。此外，癫痫发作的MS患者中星形胶质细胞之间的连接也发生了改变，这一发现在癫痫大脑中也注意到了，但在MS患者中从未见过。

“这项研究最令人兴奋的方面是，发现癫痫发作的MS患者大脑中的星形胶质细胞看起来很像癫痫患者大脑中的星形胶质细胞，”科罗拉多大学安舒兹医学园区的博士后研究员安德鲁·S·拉帕托说。第一作者在Tiwari-Woodruff的实验室中进行了他的研究生研究，并进行了研究。“研究人员可能能够增强星形胶质细胞的支持作用或弥补其功能障碍，以预防或治疗MS患者的癫痫发作。”

EAAT2是哺乳动物大脑中分布最广泛的谷氨酸转运蛋白。EAAT2的减少使神经元更频繁地激发，从而导致癫痫发作活动增加。在MS和颞叶癫痫患者中均观察到该转运蛋白的减少。

AQP4维持细胞外空间的体积，从而允许离子在神经系统的结缔组织中移动。AQP4的减少使细胞外钾离子的浓度增加，这可能使神经元去极化，并导致兴奋过度和刺激诱发的癫痫发作。研究人员发现，这些结果类似于癫痫病，表明在癫痫发作的MS患者中有类似的过程。

先前的研究发现，星形胶质细胞表达的主要连接蛋白同种型CX43在炎症或脱髓鞘反应中发生改变。CX43表达增加在癫痫患者中也很常见。尽管这项研究无法在CX43和癫痫发作活动之间建立更明确的联系，但它为将来的研究开辟了另一条途径。

在这项研究中，研究小组从美国加州大学洛杉矶分校的美国国立卫生研究院NeuroBioBank /人类脑与脊髓液资源中心脑库获得了28个脑组织样本。研究中的样本为57%的女性和43%的男性患者。癫痫发作的MS样本几乎代表男性和女性患者。

Tiwari-Woodruff说：“为我们的研究提供尸体脑组织的宝藏之一是，我们可以用它们来观察MS患者之间表达的蛋白质有何不同。” “如果我们不知道这种疾病是什么样，那么我们就不知道该怎么做才能治疗它。”