文章來源：上海生命科學(xué)研究院發(fā)布時(shí)間：2012-06-26【字號(hào)：
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《細(xì)胞》（Cell）雜志于6月22日發(fā)表了中科院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)所張旭研究組題為“成纖維細(xì)胞生長因子13作為微管穩(wěn)定蛋白調(diào)控神經(jīng)元極性化與遷移”的研究論文。論文報(bào)道了非分泌型成纖維細(xì)胞生長因子13（Fibroblast growth factor 13；FGF13）在神經(jīng)元軸突的生長錐中具有聚合和穩(wěn)定微管的功能，影響軸突和前導(dǎo)突起的生長；在腦發(fā)育過程中，F(xiàn)GF13調(diào)控神經(jīng)元的遷移、大腦皮層和海馬組織結(jié)構(gòu)的形成，從而影響學(xué)習(xí)與記憶等腦功能。該項(xiàng)工作由神經(jīng)所博士研究生吳青峰和楊柳等在張旭研究員的指導(dǎo)下完成。
大腦皮層和海馬是形成學(xué)習(xí)與記憶等腦功能的關(guān)鍵腦區(qū)，它們發(fā)育的異常會(huì)導(dǎo)致智力障礙。人類X染色體的基因缺陷或變異可以導(dǎo)致大腦發(fā)育遲滯，造成兒童智力發(fā)育障礙，稱為X-連鎖智力障礙綜合癥。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(guān)。然而，F(xiàn)GF13在腦發(fā)育中的功能尚不清楚。
絕大多數(shù)FGF家族成員是分泌性因子，作用于細(xì)胞膜上受體啟動(dòng)信號(hào)傳導(dǎo)，對(duì)細(xì)胞的增殖和分化發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，參與胚胎的早期發(fā)育。FGF13是FGF11亞家族成員，這類FGF分子因沒有分泌信號(hào)肽而無法分泌，在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮功能。張旭研究組的研究顯示，在腦發(fā)育過程中FGF13表達(dá)于大腦皮層和海馬神經(jīng)元中，它的剪接異構(gòu)體FGF13B蛋白在神經(jīng)元生長錐中富集，并且與微管相互作用。進(jìn)一步的研究表明，F(xiàn)GF13B是微管穩(wěn)定蛋白，不僅可以與微管結(jié)合，具有微管結(jié)合結(jié)構(gòu)域，而且可以聚合微管蛋白和穩(wěn)定微管，保護(hù)微管免受降解。他們還發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)GF13B在大腦皮層中調(diào)節(jié)軸突或前導(dǎo)突起的發(fā)育，因而調(diào)節(jié)神經(jīng)元遷移，F(xiàn)GF13B缺失會(huì)阻礙神經(jīng)元從多極性向雙極性轉(zhuǎn)化，還導(dǎo)致軸突或前導(dǎo)突起的過度分支，從而減緩神經(jīng)元的遷移。這些結(jié)果提示FGF13B通過聚合與穩(wěn)定微管來調(diào)控神經(jīng)元發(fā)育。
他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)GF13基因敲除小鼠由于神經(jīng)元遷移遲滯造成大腦皮層和海馬結(jié)構(gòu)分層異常，學(xué)習(xí)記憶能力受到明顯損害。因此，缺乏FGF13可以導(dǎo)致大腦皮層和海馬發(fā)育遲滯以及個(gè)體智力障礙。
該研究闡述了FGF13B對(duì)大腦發(fā)育的調(diào)控作用及其機(jī)理，為智力障礙綜合癥提供了新的分子細(xì)胞機(jī)制。
該工作得到了中國科學(xué)院、科技部、國家自然科學(xué)基金委等的資助。
FGF13B具有聚合和穩(wěn)定微管的功能，在神經(jīng)元生長錐中富積的FGF13B影響軸突和前導(dǎo)突起的生長，在大腦皮層發(fā)育過程中調(diào)控神經(jīng)元遷移。FGF13基因缺陷可以導(dǎo)致大腦發(fā)育異常，造成智力發(fā)育障礙。
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