2021年8月3日，普渡大学（Purdue University）杨洋传授团队以及加州大学旧金山分校 (UCSF) Kevin Bender传授团队以背靠背的情势分别在Cell Reports上颁发文章Severe deficiency of the voltage-gated sodium channel Nav1.2 elevates neuronal excitability in adult mice和Paradoxical hyperexcitability from Nav1.2 sodium channel loss in neocortical pyramidal cells，展现了钠通道的缺失引起神经元变态的愉快性改变，挑衅了传统认知。
行动电位发放是神经元的焦点功效，该历程猛烈依靠电压门控钠通道的活性。经典教科书理论以为电压门控钠通道的过分激活会低落阈值而加强行动电位的发放本领，导致神经元过分愉快；相反，钠通道的功效不敷会影响行动电位发放，导致神经元愉快性不敷。在临床报道中，中枢神经体系的钠通道的激活突变通常会导致癫痫，而钠通道的失活突变则与自闭症紧密相干。近期针对单基因遗传相干的临床自闭症病例的大范围基因测序效果表现，电压门控钠通道Nav1.2是此中突变最多、影响最广的基因，这进一步凸显了研究Nav1.2通道的紧张性 (Satterstrom FK, et al. Cell 2020）。
杨洋传授课题组致力于研究与电压门控钠通道相干的癫痫及自闭症等神经体系疾病。试验室的前期事情使用非常奇特的“基因陷阱（gene trap）”计谋，构建了Nav1.2严峻缺失的转基因小鼠模子，并发觉此种小鼠体现出多种与自闭症相干的举动学特性。该论文第一作者张精亮博士在研究成年的纯合子转基因小鼠神经元功效时，不测发觉严峻缺失Nav1.2的神经元放电本领增添，这和经典教科书理论相反。我们从张博士处相识到最初发觉这个征象的时间他非常震惊，乃至曾猜疑试验效果！为了取消疑虑，张博士对差别批次的动物、成年后的差别年事段、差别性别、乃至差别脑区分别举行了验证，试验效果进一步强化了这一发觉。因为这个征象过于颠覆认知，是以团队在发觉这个征象之后并没有马上颁发。
偶合的是，来自美国顶级学术机构之一UCSF的Kevin Bender试验室同时也在研究条件性敲除Nav1.2小鼠。在杨传授和Bender传授的一次无意偶尔交换中，Bender传授提及了他们试验室发觉的变态征象——在前额叶皮层（mPFC）中，条件性敲除Nav1.2的神经元体现出过分的放电特性。在互不知情的两个试验室，这个变态的效果得到了交织验证！此次交换促使了杨洋试验室和Kevin Bender试验室陆续独立深入地对这个发觉举行研究：在差别的脑区用差别的试验本领，包罗转录组阐发 (RNAseq)、基因利用、药理阐发、双光子成像、盘算机建模等先辈技能发掘出潜伏的分子机制——即钾通道 (包罗Kv1.1/Kv1.2) 的功效或表达的代偿性改变大概是导致神经元特别放电的缘故原由之一。今后两个试验室同时投稿到Cell Press。在颠末了严谨的偕行评断，张博士等降服困难，进一步富厚了试验内容，文章终极被Cell Reports吸收，同时得到了匿名审稿人的同等高度承认——“a very interesting paper”; ”This is a wonderful study”。
该项研究革新了我们对钠通道的认知，挑衅了教科书对钠通原理解的经典理论。该研究也有助于解说为什么有相称一部门的自闭症儿童同时患有迟发性癫痫。论文中验证的Kv1.1靶点，同时也是一个热门基因治疗靶点，这为进一步开辟治疗癫痫、改进自闭症的药物提供了偏向。这两篇背靠背的文章也进一步引申出很多非常故意思的题目，好比：该发觉多大水平上与临床患者情形符合从而引导临床用药？神经元过分愉快征象可否在其他钠通道亚型缺失中重现？外周神经体系是否也遵照同样的纪律？神经体系是怎样决定稳态愉快性和代偿的水平？为什么会孕育发生过分代偿……？这些科学题目的解答将有助于我们更深入地相识钠通道的功效进而探究神经元以及脑科学的焦点隐秘。
普渡大学杨洋课题组专注研究与钠离子通道相干的癫痫、自闭症以及神经痛（使用包罗诱导人源干细胞、类脑构造，转基因小鼠等多种模子），致力于推进药物基因组在神经体系疾病上的应用。如对相干研究感兴趣，接待通过email（[email protected]）联络！
