华人学者解读唐氏综合症
Dscam蛋白又称为唐氏综合症细胞黏附分子,在唐氏综合症患者体内,该蛋白的编码基因会发生缺陷。现在,密歇根大学的研究人员揭示了调控Dscam蛋白的机制,展示了该基因发生异常对神经发育的影响。
据统计,美国每830名新生儿中就有一位患有唐氏综合症,目前美国约有250,000人患有这一疾病。在正常情况下,婴儿出生时其神经元会经历一个关键阶段,即神经元突起的延伸和分支阶段。在这一时期,神经元会高水平表达Dscam蛋白,此后该蛋白的合成会逐渐减少。然而在唐氏综合症、癫痫和其他一些神经学疾病中,患者大脑内的Dscam水平一直较高。
尽管在神经发育的许多方面,Dscam蛋白都很重要,但人们并不了解调控该蛋白表达的机制,也不清楚当调控出现故障时,会引起怎样的后果。生物通
密歇根大学的医学院的助理教授叶兵(音译Bing Ye)对果蝇进行了研究。他发现,在神经元与其他细胞形成之前,神经元中的Dscam蛋白水平,决定了神经元突起的尺寸。Dscam蛋白过表达会生成异常大的神经元突起。
此外,叶兵博士还确定了两条调节Dscam丰度的分子通路,即涉及神经再生的双*拉链激酶DLK,和脆性X智力低下蛋白FMRP(FMRP缺陷会引发脆性X综合症)。研究显示,DLK和FMRP通路通过控制蛋白翻译,共同调节Dscam的表达。其中DLK通路促进Dscam蛋白的合成,而FMRP通路则抑制Dscam蛋白的合成。由于人类与果蝇共享这些基因,DLK-FMRP-Dscam机制可能成为治疗的潜在靶标。
唐氏综合症这类神经学疾病涉及了许多基因,其分子水平上的发病机理非常复杂。“Dscam在神经元发育中具有重要作用,其相关缺陷很可能对唐氏综合症有重要影响,利用这一点进行治疗很有前景,” 叶兵博士说。
叶兵博士本科毕业于南京大学,在上海生理研究所获硕士学位,之后又在Johns Hopkins大学获得博士学位。下一步,他准备在小鼠中过表达Dscam,分析其对神经系统发育和动物行为的影响。