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顳葉癲癇發作使人衰弱，並可能導致患者持續受損，包括神經元死亡和神經元功能喪失。

醫學院生物醫學科學系副教授Sanjay Kumar和他的團隊正在為尋找針對這種疾病的有效療法鋪路。

研究小組在大腦中發現了一種機制，可引發癲癇發作。他們的研究表明，一種稱為D-絲氨酸的氨基酸可以通過這種機制幫助預防癲癇發作，從而也防止伴隨它們的神經細胞死亡。

研究小組的發現發表在《自然通訊》雜誌上。

顳葉處理感覺信息並創造記憶，理解語言並控制情緒。顳葉癲癇（Temporal lobe epilepsy，簡稱TLE）是成人癲癇最常見的形式，目前的抗癲癇藥並不能改善。

庫瑪說：“ TLE的標誌是在特定大腦區域（稱為內嗅區域）中脆弱的神經元群體的喪失。” “我們試圖首先理解為什麼神經元在這個大腦區域死亡。從那裡開始，我們有什麼辦法可以阻止這些神經元死亡？這是一個非常基本的問題。”

為了幫助進一步了解TLE病理生理學，Kumar實驗室研究了大腦中潛在的受體。受體是位於兩個或多個交流神經元之間的間隙或連接處的蛋白質。它們在神經元之間轉換信號，以幫助其交流。

Kumar和他的團隊發現了一種新型受體，他們非正式地將其命名為大腦內嗅皮層中的“ FSU受體”。FSU受體是TLE治療的潛在靶標。

庫瑪說：“這種受體的驚人之處在於它具有很高的鈣滲透性，這是我們認為該區域過度興奮和對神經元損害的基礎。”

當FSU受體允許過多的鈣進入神經元時，TLE患者會受到癲癇性抽筋發作的困擾，因為神經元被湧入而過度刺激。過度刺激或過度興奮是導致神經元死亡的過程，這一過程稱為興奮性毒性。

該研究小組還發現，氨基酸D-絲氨酸可阻斷這些受體，從而防止過量的鈣到達神經元，從而防止癲癇發作和神經元死亡。

Kumar說：“與現有的其他藥物不同，D-絲氨酸的獨特之處在於D-絲氨酸是在大腦本身製造的，因此它對大腦的耐受性很好。” “許多用於治療TLE的藥物耐受性不佳，但是鑑於這種藥物是在大腦中製成的，因此效果很好。”

在FSU化學與生物化學系的Michael Roper實驗室的協助下，研究小組發現癲癇動物體內的D-絲氨酸水平已經耗盡，這表明TLE患者可能不會像應有的狀況產生D-絲氨酸。

庫瑪說：“ D-絲氨酸的喪失從根本上消除了這些神經元的剎車，使其異常興奮。” “然後，鈣進入並引起興奮性中毒，這就是神經元死亡的原因。因此，如果我們提供剎車-如果我們提供D-絲氨酸-那麼您就不會失去神經元。”

Kumar的研究指出，神經發炎是導致大腦內嗅皮層D-絲氨酸濃度降低的原因。D-絲氨酸通常由神經膠質細胞產生，但作為TLE一部分經歷的神經發炎會導致大腦中細胞和分子的變化，從而阻止其產生。

探索D-絲氨酸作為一種可行療法的下一步是研究潛在的給藥技術。

庫瑪說：“我們必須找到創造性的方法來對人腦的特定區域施用D-絲氨酸。” “將其到達正確的位置是一個挑戰。例如，與通過靜脈注射相比，將其局部施用於大腦局部區域相比，我們必須研究其產生的作用。”

TLE通常是由腦震盪或其他腦外傷引起的。當施用於適當區域時，D-絲氨酸已證實出在預防此類損傷的後續作用。

“空頭支票想法是一種假設，您要擁有一個霧化器，或者讓人們吸入D-絲氨酸，去踢足球，如果他們受到腦震盪，則不會有神經元丟失，因為D-絲氨酸會提供某種緩衝，以防萬一發生顱腦外傷可能導致顳葉神經元流失的情況。”

他補充說：“有一些非常有趣的問題要提問及解決。” “重要的是，我們概述了D-絲氨酸起作用的基本機制。我們已經確定了受體的發現，發現了這些受體的拮抗劑（D-絲氨酸），它是如何工作的以及如何防止TLE的出現。其機制和病理生理學不管動物模型或人類模式都呈現相關，這就是令人興奮所在。”

參考文獻:

Stephen Beesley, Thomas Sullenberger, Kathryn Crotty, Roshan Ailani, Cameron D’Orio, Kimberly Evans, Emmanuel O. Ogunkunle, Michael G. Roper, Sanjay S. Kumar. D-serine mitigates cell loss associated with temporal lobe epilepsy. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-18757-2