上海科学家找到导致智力障碍基因（上海科技报） 

　　稿件来源：上海科技报  2012年6月27日 作者：耿挺 

　　大脑发育需要一个特别的“导航仪”――位于性别染色体X上的FGF13基因。它既能精准“引导”神经细胞轴突的生长，又能帮助神经细胞及时“开进”到正确的大脑皮层区域。该基因的缺陷或变异将导致大脑发育迟滞，造成学习与记忆功能障碍。这是中科院上海生科院神经科学研究所张旭研究组的最新研究成果，相关论文发表在6月22日的国际著名学术期刊《细胞》上。

　　大脑皮层和海马是人类大脑形成学习与记忆等功能的关键部位，它们的发育异常会导致智力障碍。在所有的人类智力障碍中，约有25%的病因是由于性别染色体X上的基因缺陷或变异，也就是所谓的X-连锁智力障碍综合征。FGF13基因正是处于X染色体上，而此前的病例研究也提示这一个基因缺陷可能与X-连锁智力障碍有关。但是，FGF13基因究竟是如何起作用的，科学家们一直都弄不清楚。张旭研究组的研究成果让FGF13基因开始露出“真容”。

　　在张旭研究员的指导下，博士研究生吴青峰和杨柳观察到在发育期间的大脑皮层与海马的神经细胞中，FGF13基因能使细胞合成一种名为FGF13B（成纤维细胞生长因子13B）的蛋白。这种只存在细胞内部而不会向细胞外分泌的蛋白，聚集在神经元的生长锥中，并与微管蛋白紧密结合。

　　如果将构成细胞骨架的微管看成是神经细胞轴突生长和细胞迁移的“发动机”，那么，可以促进微管蛋白聚合成微管，并使之稳定工作的FGF13B无疑就是最重要的“导航仪”。在FGF13B的指挥下，为神经细胞传递信号的轴突能稳定变长，准确抵达所需的位置，同时，前导突起能引导神经细胞及时“开进”到正确的脑皮层区域。

　　当研究组人为降低神经细胞中的FGF13B含量时，他们惊奇地发现，原本应该一往无前的轴突失去了“方向感”，从一棵“参天大树”变成了杂乱无章的“灌木丛”，或是变成了一条支流众多的“河流”。同时，原本应该将神经细胞拉到脑皮层的前导突起，变得分支不断，对于“工作”也就力不从心了。

　　随后的FGF13基因缺陷小鼠实验证明，由于神经细胞迁移迟滞造成大脑皮层和海马结构分层异常，使得这些小鼠无法进行正常的学习与记忆。在一项名为“水迷宫”的实验中，正常小鼠在为期一周的训练中，能花费越来越少的时间，在水池中准确找到一块小面积的平台，表明它们有很好的学习和记忆能力。而FGF13基因缺陷小鼠在同样的训练中，花费大量的时间也很难寻找到平台。这种学习与记忆能力的缺失，与人类的X-连锁智力障碍病人有着惊人的相似。

　　“目前的证据提示，FGF13是X-连锁智力障碍的致病基因之一。”张旭展望了该研究的应用前景，“将来人们有可能通过对包括FGF13基因在内的一系列相关基因的前期检测，确定其是否存在缺陷或变异，从而降低儿童出现智力障碍的风险。”目前，后续研究正在展开，研究人员希望通过研究智力障碍病例，找到更多的大脑与智力发育的规律。