鈣，這個在細胞世界中看似渺小卻能量巨大的離子，在眾多細胞活動里都扮演著極為關鍵的角色，特別是在神經元和神經膠質細胞的功能維持上。在神經系統這個龐大且復雜的 “王國” 中，鈣信號通路就像是一條條關鍵的 “信息高速公路”，它精準調控著細胞間的交流。從神經遞質的釋放，到突觸可塑性的維持，再到基因轉錄和細胞代謝等重要環節，都離不開它的參與。然而，盡管這條通路如此重要，當其中一些關鍵 “路段” 被阻斷時，也就是對鈣信號通路中的特定成分進行抑制后，細胞內的鈣動態會發生怎樣的變化，這一問題卻一直蒙著一層神秘的面紗，讓科研人員困惑不已。

為了揭開這層面紗，來自俄羅斯科學院細胞生物物理研究所（ICB）等機構的研究人員展開了深入的探索。他們的研究成果發表在了《Epilepsy Research》雜志上。這項研究聚焦于探究各種抑制劑對神經元和星形膠質細胞鈣動態的影響，研究人員試圖搞清楚在正常狀態以及由荷包牡丹堿（bicuculline）誘導的癲癇樣活動狀態下，抑制鈣信號通路的不同階段，會對細胞內的鈣平衡產生何種效應。

研究人員主要采用了抑制劑處理和電生理記錄這兩種關鍵技術。他們選用了多種抑制劑，對培養的海馬神經元和星形膠質細胞進行處理，通過觀察細胞內鈣水平的變化來分析抑制劑的作用效果。同時，利用電生理記錄技術，檢測神經元在抑制劑處理后的電活動變化，以此來確定抑制劑是否會誘導類似癲癇樣的活動。實驗所使用的動物樣本，均經過了相關生物倫理委員會的批準，并按照嚴格的動物實驗規范獲取和使用。

研究結果部分，首先是對各種抑制劑效果的考察。在正常條件和荷包牡丹堿誘導的癲癇樣活動狀態下，研究人員分別測試了不同抑制劑的作用。添加 PI3 激酶抑制劑 AS - 605240 后，神經元和星形膠質細胞的鈣活動并未出現明顯變化；而 IP₃受體抑制劑 2 - APB 的使用，導致神經元鈣水平迅速上升，同時鈣振蕩停止，在星形膠質細胞中也引發了不同的鈣反應；鈣調蛋白（calmodulin）抑制劑 calmidazolium 則使神經元和星形膠質細胞的鈣水平都有所升高，并且神經元在較高的基線水平上仍保持鈣振蕩；有趣的是，PI3 激酶抑制劑 AS - 605240 和 ryanodine 受體抑制劑丹曲林（dantrolene），對兩種細胞類型的鈣動態均未產生顯著影響。

重點關注的是磷脂酶 C（PLC）抑制劑 U73122 和蛋白激酶 C（PKC）抑制劑 BIM IX、Go 6976 的作用。研究發現，這幾種抑制劑能夠獨立誘導神經元產生癲癇樣活動。這種癲癇樣活動的特征是出現同步的鈣振蕩，與荷包牡丹堿誘導產生的鈣振蕩十分相似。值得注意的是，在這一過程中，這些抑制劑并沒有使基礎鈣水平升高，而且星形膠質細胞的鈣動態也沒有發生明顯變化。通過電生理記錄進一步證實，抑制 PLC 和 PKC 會引發類似于荷包牡丹堿誘導癲癇樣活動時觀察到的陣發性去極化移位。

在研究結論和討論部分，此次研究揭示了常用信號通路抑制劑對神經元興奮性和鈣穩態有著此前未知的影響。這一發現提醒科研人員，在設計涉及這些化合物的實驗以及解讀實驗結果時，必須充分考慮這些因素，否則可能會得出錯誤的結論。同時，研究結果還暗示了 PLC 和 PKC 在維持神經元網絡的興奮 - 抑制平衡中具有潛在的重要作用。這不僅為深入理解神經元的正常生理功能提供了新的視角，也為后續研究與鈣信號失調相關的神經系統疾病，如癲癇等，開辟了新的研究方向，有望推動相關疾病治療策略的創新和發展。