脆性X蛋白参与适当的神经元发育

脆性X染色体综合症是最常见的遗传性智力残疾，也是自闭症最大的单一基因诱因。解开“脆性X”背后的机制可能会对大脑产生重要的启示。

在6月4日在期刊发布的新研究中细胞的报道美国威斯康辛大学麦迪逊分校韦斯曼中心和神经科学系的研究人员发现，脆性X蛋白中涉及的两种蛋白质在老鼠神经元的正常发育中起着至关重要的作用。他们还发现，虽然这两种蛋白质在新神经元的形成过程中通过不同的机制发挥作用——在大脑中发送、接收和处理信息——但它们也有一些共同的职责。

'这是脆弱X蛋白的添加剂功能的第一次演示神经系统发育研究通讯作者、韦斯曼中心和神经科学系教授赵新宇说。

赵说，对导致脆弱X综合征的认知和学习缺陷的潜在机制是相对较少的，这使得难以设计有效的疗法。她研究了这两种脆弱的X蛋白，FMRP和FXR2P，因为这样做可以产生最终导致脆弱X和其他缺陷的治疗的新信息，这些疾病是神经元发育的缺陷，如自闭症和精神分裂症。

例如，虽然FXR2P已被证明在自闭症中很重要，但该蛋白质的功能及其对脆性X综合征的贡献还不清楚，赵说。

脆性X染色体是一种遗传性疾病，每4000名男性和每8000名女性中就有一人患有这种疾病。它与X染色体上产生FMRP蛋白质的基因突变有关。多达三分之一的脆弱X染色体患者也患有自闭症。

综合症的儿童更容易发生注意力缺陷障碍和对自闭症谱的诊断;显示平脚，突出的下巴和额头等物理特征，以及较长而窄的脸，并且可能具有焦虑。

此外，在250名妇女中估计，500名男性中的一个在制作FMRP蛋白的基因上携带“优势”，这使得基因不稳定。运营商可以将其传递给后代，并且对帕金森病如叫做脆弱的X相关的震颤/共济失调综合征的疾病的疾病更大的风险。它们也可能更容易发生压力和其他挑战。

在之前的一项研究中，赵的团队发现FMRP和FXR2P对于成年老鼠的新神经元的产生都是不可或缺的，并且对学习和认知都很重要。在目前的研究中，研究小组观察了这些蛋白质在新形成的成年神经元成熟过程中的功能。

研究人员发现，缺乏FXR2P蛋白的小鼠在学习和记忆任务方面存在性能受损。使用技术在大脑中研究新形成的神经元，团队也发现这些小鼠有神经元并没有正常成熟。与用蛋白质的小鼠相比，神经元与其他神经元相比，在大脑中形成重要电路的较小孔。

研究小组还强调了FXR2P蛋白和一种特定的神经元受体之间新的相互作用蛋白质负责接收信息和传递信息，并表明这两者共同促进了神经元的正常发育。此外，还发现FXR2P和FMRP共同调控该受体的活性和神经元的成熟。

“研究结果表明，在出生后促进新的神经细胞的发育可能对脆弱X综合征和其他神经疾病患者有治疗潜力，”赵说。

她的研究小组将继续研究这些蛋白质，以及它们在神经发育和脆性X综合征中的作用——这些工作可能会影响自闭症及其他领域的研究。该实验室还将致力于将在小鼠身上的发现转化为人类疗法。研究人类大脑的发育更具挑战性，所以老鼠可以作为这些研究的模型。

“如果我们能找到一种方法来重新激活FMRP基因，我们可能能够治疗这种疾病，”赵说。

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