蛋白质与智力障碍有复杂的联系

脆性X染色体综合征是智力残疾的主要遗传性原因，是由于基因突变在很大程度上消除了脆性X蛋白，而脆性X蛋白是正常大脑发育和功能的关键因素。

脆弱的X蛋白质调节神经元功能，包括调节神经回路活动的所谓gaba能系统内的神经元。这种蛋白质的缺失使该系统失去平衡，到目前为止，旨在通过补偿缺失蛋白质的功能来重置该系统的实验疗法在临床试验中没有效果。

现在，圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员已经确定了脆弱X蛋白在gaba能系统中以前未知的作用。他们已经证明，这种蛋白质从大脑的记忆中心调节神经元中GABA-A受体的打开和关闭，从而影响神经元如何处理信息，这是学习和记忆的核心部分。

该研究结果发表在5月17日的《科学》杂志上细胞的报道，表明脆性X蛋白的作用比以前认为的要复杂得多，而找到有效的治疗方法可能取决于对这种蛋白质缺失对大脑影响的无数方式的更细致的理解。

细胞生物学和生理学教授、资深作者Vitaly a . Klyachko博士说:“人们认为，由于X染色体脆弱与单一蛋白质的丢失有关，这是一种我们可以迅速理解和修复的简单疾病。”“但事实是，我们研究得越多，就越明白这一点都不简单。我认为部分原因是临床试验失败可能是因为我们不太了解发生了什么。我们可能需要同时修复多个机制，让患者看到任何有意义的改善。”

患有脆性X染色体综合征的人有智力或学习障碍，社交和行为问题以及典型的身体特征，如大耳朵和长脸。他们也经常以友好的性格而闻名。男性患此病的几率为7000分之一，女性为11000分之一，男性患此病的几率通常更严重。脆弱的X基因位于X染色体上，所以女性遗传了一个好的和一个坏的基因副本，而男性只有坏的副本。没有治疗方法可以解决根本原因。

GABA能系统是基于γ氨基丁酸(GABA)从一个神经元传输到另一个神经元。当它到达时，GABA与a结合受体分子并在接收神经元中触发一连串事件，导致该神经元的活动被抑制。过度活跃的gaba能系统会使人入睡;大脑活动不足与抑郁、焦虑和癫痫发作有关。

为了更好地理解脆性X蛋白在gaba能系统中的作用，Klyachko和第一作者、细胞生物学和生理学副教授Pan-Yue Deng(医学博士、博士)研究了具有和不具有脆性X蛋白的小鼠大脑神经元。具体来说，他们记录了海马体中gaba能系统控制的关键信息处理神经元的活动，海马体是大脑的学习和记忆中心。这些神经元主要通过所谓的GABA- a受体来感知GABA的存在。

受体是一个通道，可以打开以允许带负电荷氯离子调节:流入细胞以调节其活性研究人员发现，脆性X蛋白影响GABA-A受体开放的时间，以及它允许多少氯进入细胞，从而设定了基线电荷在神经元内部。这种基准电荷反过来又会影响神经元区分几乎同时到达的多个信号的能力，这是学习和记忆形成所必需的模式分离的关键机制。

克里亚奇科说:“脆性X蛋白直接与受体相互作用，受体在神经元处理信息的方式中起着重要作用。”“这是脆性X蛋白的一个额外功能，而且可能是一个重要的功能。这些神经元受体无处不在，它们控制着许多关键的大脑功能。”

但是克里亚奇科警告说，不要想当然地认为这些发现可以很容易地转化为治疗脆性X染色体综合征的方法。他说，gaba能系统是复杂的，小的调整可以对大脑功能产生意想不到的深远影响。

Klyachko说:“我认为有一种非常强烈的愿望——一种可以理解的愿望——立即将每一项发现转化为临床试验。”“但如果我们不了解这种蛋白质的所有功能，我们试图追求一种特定的机制，它可能会破坏其他机制的稳定，最终的结果是人们不会变得更好。一种完全不同的治疗这种疾病的方法可能是可能的，但我认为我们首先需要更多地了解它是如何工作的。这只是通往新方向的第一块垫脚石。”