谷氨酸脫羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)的作用是催化谷氨酸轉變為廣泛分布于中樞神經系統的抑制性神經遞質γ-氨基丁酸(γ-GABA)。谷氨酸脫羧酶自身抗體(GAD-Ab)最初是在僵人綜合征患者(stiff-person syndrome,SPS)體內檢測到的。近年來報道,在一些慢性小腦性共濟失調、耐藥性癲 和肌陣攣患者中也有發現。通常認為GADAb是Ⅰ型糖尿病的標志物,目前,通過采集SPS或共濟失調患者的血清進行功能性研究已有很大進展,最近報道在耐藥性癲患者體內檢測到GAD-Ab,提示也許這種疾病有自身免疫源。而SPS患者頻繁發生癲 以及GAD-Ab陽性的癲患者常伴發其他自身免疫性疾病也證實這種觀點。
最初對GAD-Ab的病理機制的研究是觀察GAD-Ab陽性的血清對靶細胞的反應性。本研究在培養的海馬神經元上研究癲患者GAD-Ab陽性血清的形態學效應,而海馬神經元是GABA能神經通路良好表達的部位。研究選用免疫組織化學(IHC)和放射免疫分析法(RIA)檢測均陽性,而且免疫反應性強的GAD-Ab陽性的癲 患者血清。另外,利用RIA檢測陽性但IHC檢測陰性的糖尿病患者血清來觀察非特異性反應,同時觀察2例IHC和RIA檢測GAD-Ab均陰性的癲患者以及1例正常人對照。利用膜片鉗來觀察這些血清對GABA能神經通路的影響,并與糖尿病患者組、2例GADAb陰性的癲 患者組和正常對照組結果進行比較。
免疫組化顯示,GAD陽性的血清對浦肯野細胞的軸丘以及分子層、顆粒層的細胞的神經末梢染色,這一現象和GABA能神經元末梢表達相一致。對糖尿病患者和癲對照組的血清進行免疫組化檢測無反應發生。
利用膜片鉗技術對抑制性突觸后電位(IPSP)的動力學研究,通過GAD-Ab陽性的血清對被記錄神經元進行灌注來觀察IPSPs的變化。研究發現灌注開始幾秒后就發生從基本活動到過興奮的轉變。當GAD-Ab陽性的血清開始作用時峰間期(ISI)分布更加緊湊,證明細胞活動更加頻繁。而對糖尿病組,癲對照組和正常對照組的血清灌注時,IPSP的幅度和頻率卻沒有改變。