儿童智力障碍基因找到
晚报讯 儿童智力发育障碍的基因问题出在哪里?上海科学家揭开了其中的奥秘。今天上午,记者从中国科学院上海生命科学研究院获悉,该院神经科学研究所张旭研究组发现,位于X染色体的FGF13基因是调控大脑皮层和海马发育的关键基因,也是X-连锁智力障碍相关的关键基因之一。这一成果6月22日发表在了国际著名期刊Cell(《细胞》)上。该杂志的审稿人评价说:“这个工作对大众来说显得非常的令人兴奋。 ”据介绍,这一成果为儿童智力发育异常的早期诊断和治疗奠定了理论基础。
据张旭研究员介绍,人类的大脑皮层和海马是形成学习与记忆等脑功能的关键脑区,海马的机能主要是信息汇集并生成记忆,有点像是计算机的内存,将几周内或几个月内的记忆鲜明暂留,以便快速存取,并且将记忆写入大脑皮层。大脑皮层和海马的发育异常会导致智力障碍。这种发育异常与人类X染色体的基因缺陷或变异有关,它们会导致大脑发育迟滞,造成儿童智力发育障碍,称为“X-连锁智力障碍综合征”。由于是X染色体上的基因突变,这种疾病多数在男性身上有显性表达,但母亲会将这种疾病的基因异常遗传给下一代。
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。
在张旭研究员指导下,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,吴青峰等发现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够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。
研究表明,在大脑发育过程中如果降低FGF13B的表达水平,可以导致大脑皮层和海马区的神经元迁移发生迟滞,出现迁移障碍。科研人员将实验小鼠的FGF13基因敲除后,无法正常地进行学习与记忆。在水迷宫实验中,正常的小鼠在经过几天训练后,就能找到迷宫中某些特定的位置;而敲除FGF13基因小鼠无论经过多长时间学习,也无法找到这些特定的位置。这说明,这些小鼠出现了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,而这些脑功能异常与X-连锁智力障碍病人是十分相似的。
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。该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的意义。张旭研究员告诉记者,这一研究成果将对儿童智力发育异常的早期诊断乃至治疗有所帮助。在对胎儿的基因筛查中,如果能鉴定出包括FGF13基因在内的一系列会导致智力发育异常的致病基因,就能避免弱智儿童降生的悲剧。当然,目前的研究结果是基础性的,还需要更多的努力才能用于临床诊断和治疗。
作者:俞陶然 (来源:新闻晚报)
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