科学家发现调控大脑发育新机理
国际学术期刊《细胞》6月22日发表了中科院上海生科院神经科学研究所张旭小组关于成纤维细胞生长因子13B（FGF13B）调控大脑和智力发育的新发现。审稿人认为，他们鉴定了一个新的微管相关蛋白，并且分析了这个蛋白在体内、体外对轴突生长和迁移的作用。“因为FGF13可能是一个智力障碍相关的基因，这个工作对大众来说显得非常令人兴奋。”
大脑皮层和海马是形成学习与记忆等脑功能的关键脑区，它们发育异常会导致智力障碍。人类X染色体的基因缺陷或变异可以导致大脑发育迟滞，造成儿童智力发育障碍，称为X-连锁智力障碍综合征。FGF13基因位于X染色体，以往的病例研究提示，FGF13基因缺陷可能与X-连锁智力障碍有关。FGF13B是一种非分泌性蛋白质，其在脑发育中的功能尚不清楚。
在张旭指导下，博士研究生吴青峰和杨柳等观察到，在发育期间大脑皮层和海马的神经细胞表达FGF13，并且发现它的剪接异构体FGF13B蛋白聚集在神经元生长锥中，与微管蛋白相结合。微管作为细胞骨架在神经细胞发育过程中起重要作用，研究人员发现，FGF13B不但可以促使微管蛋白聚合形成微管，而且可以稳定微管，使发育中的神经细胞能生长出传递信号的轴突以及引导神经细胞迁移至正确脑皮层区域的前导突起。
张旭表示，在大脑发育过程中，如果降低FGF13B的表达水平，将导致神经元迁移发生迟滞；FGF13基因敲除小鼠会出现由神经细胞迁移迟滞造成的大脑皮层和海马结构分层异常，无法正常地进行学习与记忆。“这些脑功能异常与X-连锁智力障碍病人相似。”
张旭研究组的发现表明，FGF13B作为微管稳定蛋白，是调控大脑结构和智力发育的关键分子之一。专家认为，这一发现对于理解大脑发育的调控机理、FGF家族成员的功能和儿童智力障碍具有重要意义。 |