華人學者解讀唐氏綜合癥
Dscam蛋白又稱為唐氏綜合癥細胞黏附分子,在唐氏綜合癥患者體內,該蛋白的編碼基因會發(fā)生缺陷?,F在,密歇根大學的研究人員揭示了調控Dscam蛋白的機制,展示了該基因發(fā)生異常對神經發(fā)育的影響。
據統(tǒng)計,美國每830名新生兒中就有一位患有唐氏綜合癥,目前美國約有250,000人患有這一疾病。在正常情況下,嬰兒出生時其神經元會經歷一個關鍵階段,即神經元突起的延伸和分支階段。在這一時期,神經元會高水平表達Dscam蛋白,此后該蛋白的合成會逐漸減少。然而在唐氏綜合癥、癲癇和其他一些神經學疾病中,患者大腦內的Dscam水平一直較高。
盡管在神經發(fā)育的許多方面,Dscam蛋白都很重要,但人們并不了解調控該蛋白表達的機制,也不清楚當調控出現故障時,會引起怎樣的后果。生物通
密歇根大學的醫(yī)學院的助理教授葉兵(音譯Bing Ye)對果蠅進行了研究。他發(fā)現,在神經元與其他細胞形成之前,神經元中的Dscam蛋白水平,決定了神經元突起的尺寸。Dscam蛋白過表達會生成異常大的神經元突起。
此外,葉兵博士還確定了兩條調節(jié)Dscam豐度的分子通路,即涉及神經再生的雙*拉鏈激酶DLK,和脆性X智力低下蛋白FMRP(FMRP缺陷會引發(fā)脆性X綜合癥)。研究顯示,DLK和FMRP通路通過控制蛋白翻譯,共同調節(jié)Dscam的表達。其中DLK通路促進Dscam蛋白的合成,而FMRP通路則抑制Dscam蛋白的合成。由于人類與果蠅共享這些基因,DLK-FMRP-Dscam機制可能成為治療的潛在靶標。
唐氏綜合癥這類神經學疾病涉及了許多基因,其分子水平上的發(fā)病機理非常復雜。“Dscam在神經元發(fā)育中具有重要作用,其相關缺陷很可能對唐氏綜合癥有重要影響,利用這一點進行治療很有前景,” 葉兵博士說。
葉兵博士本科畢業(yè)于南京大學,在上海生理研究所獲碩士學位,之后又在Johns Hopkins大學獲得博士學位。下一步,他準備在小鼠中過表達Dscam,分析其對神經系統(tǒng)發(fā)育和動物行為的影響。