中科院上海生命科學研究院神經(jīng)科學研究所張旭研究組有關成纖維細胞生長因子13B（FGF13B）調控大腦與智力發(fā)育的新發(fā)現(xiàn)，近日發(fā)表在國際著名學術期刊《細胞》上。該成果揭示了FGF13基因與X-連鎖智力障礙的密切相關性，對理解研究大腦發(fā)育調控機制和兒童智力障礙具有重要意義。
大腦皮層和其邊緣葉的組成部分海馬是形成學習與記憶等腦功能的關鍵腦區(qū)。人類X染色體基因缺陷或變異（X-連鎖智力障礙綜合癥）會導致大腦發(fā)育遲滯，造成兒童智力發(fā)育障礙。FGF13基因位于X染色體，以往的病例研究提示FGF13基因缺陷可能與X-連鎖智力障礙有關，但已有研究對FGF家族成員所知甚少。
在張旭研究員指導下，博士研究生吳青峰和楊柳等觀察到在發(fā)育期間大腦皮層和海馬的神經(jīng)細胞表達FGF13，并且發(fā)現(xiàn)其剪接異構體FGF13B蛋白聚集在神經(jīng)元生長錐中，與微管蛋白結合，且FGF13B不但能幫助形成作為細胞骨架起到重要作用的微管，還能夠穩(wěn)定微管，使發(fā)育中的神經(jīng)細胞能夠生長出軸突和前導突起，兩者中前者負責傳遞信號，后者則能夠引導神經(jīng)細胞遷移至正確腦皮層區(qū)域，都在神經(jīng)網(wǎng)絡形成中起到關鍵作用。
通過敲除小鼠的FGF13基因實驗發(fā)現(xiàn)，在大腦發(fā)育過程中如果降低FGF13B的表達水平，可以導致大腦皮層和海馬中神經(jīng)元遷移發(fā)生遲滯，被敲除基因的小鼠無法正常進行學習與記憶，與X-連鎖智力障礙病人相似。
該發(fā)現(xiàn)表明，F(xiàn)GF13B作為微管穩(wěn)定蛋白，是調控大腦結構與智力發(fā)育的關鍵分子之一，不僅鑒定了一個新的微管相關蛋白FGF13B，還揭示了FGF13基因對于發(fā)育期間大腦皮層與海馬的重要影響，以及FGF13基因與X-連鎖智力障礙的密切相關性。這為未來相關病理學發(fā)展與臨床診斷提供了可靠研究路徑與診斷參考。(新華網(wǎng))