上海交大吴强团队取得原钙粘蛋白脑发育脑功能机制研究突破

    期次:第1609期   


  本报讯 6月19日,国际生命医学综合类权威期刊《eLife》在线发表了上海交通大学系统生物医学研究院比较生物医学中心吴强教授团队的最新科研成果,揭示了原钙粘蛋白在脑发育中的重要功能和作用机制。
  该文首次报道了原钙粘蛋白在神经元迁移过程中的功能,并且阐明了其对肌动蛋白细胞骨架的动态调控机制。具体来说,原钙粘蛋白特异性结合并激活细胞内蛋白复合体,从而调节下游的肌动蛋白细胞骨架的动态架构,最终实现对大脑皮层神经元迁移的调控。同时,原钙粘蛋白还能通过抑制其下游细胞粘连激酶的活性,间接地激活分子开关,使其参与肌动蛋白细胞骨架的动态调控。这些动态调控机制是原钙粘蛋白下游信号通路的全新发现,首次阐明了原钙粘蛋白动态调控肌动蛋白细胞骨架的机制,为原钙粘蛋白家族在中枢神经系统发育过程中的多项重要功能提供了理论基础。
  认识人类脑发育脑功能被认为是科学研究的最后前沿。许多非常严重的神经和精神疾病是由异常的神经元迁移和不正常的神经连接网络引起的。已知人类成簇原钙粘蛋白的突变以及异常的皮层神经元迁移和树突轴突形态与多种神经精神疾病相关。这项关于原钙粘蛋白在大脑皮层神经元迁移和树突形态发生中肌动蛋白细胞骨架动态调控的根本机制和分子机器的研究,将促进人类对正常脑发育的认识以及复杂脑疾病中异常神经元连接的理解,并且从长远来看可能揭示神经精神疾病的分子基础。多项人类遗传学和临床医学研究发现,自闭症、双相障碍、精神分裂症、重性抑郁症等多种神经精神疾病与原钙粘蛋白相关;染色体上缺失了整个原钙粘蛋白基因簇的幼儿患者,表现出面容畸形和极其严重的大脑发育迟缓。因此关于原钙粘蛋白的脑功能机制具有非常高的研究价值,此项研究结果可能为检测和治疗各种神经精神疾病、寻找新的治疗药物靶点提供基础理论依据,从而为最终改善人类健康做出贡献。
  吴强是原钙粘蛋白基因簇的发现者,其领导的研究团队在该领域做出了一系列原创性研究成果。本项工作得到该领域国际评审专家一致认为具有原创性,评审编辑总结:所有专家都对该工作的重要性印象深刻。“这是一项有趣的研究,一个很好的贡献。”“这是一篇引人入胜的研究论文,该工作应该引起这个领域的浓厚兴趣。”“这项研究很重要,第一次证明了原钙粘蛋白与细胞骨架之间的生物学功能。”文章修回后被评审编辑 Jeremy Nathans 博士(HH-MI 研究员,约翰霍普金斯大学神经科学、眼科学和分子遗传学教授)直接接受发表。
(逯宜超)