香港科技大学Axin蛋白研究自闭症获得新突破
国家重点实验室伙伴实验室、香港科技大学分子神经科学研究团队近日最近取得突破,发现自闭症或与脑部蛋白含量有关。发现特定蛋白控制大脑神经干细胞数量,从而影响大脑皮层厚度及大脑体积,成为全球首个确定影响大脑皮层生长的干细胞研究。研究还证实大脑皮层过度生长与自闭症有直接关系。该成果令未来大脑早期发育阶段治疗自闭症、智力发展迟缓等脑部疾病成为可能。
医学界迄今仍未能完全拆解自闭症成因,香港科大理学院院长、著名神经生物学专家、身兼分子神经科学国家重点实验室主任的叶玉如,与研究人员组成四人团队,3年前开始研究Axin蛋白,近日首次确定通过调控Axin蛋白,可有效控制干细胞“中间前体细胞”(intermediate progenitor cell)的数量,进而影响神经细胞的形成,从而精确调控大脑皮层的生长。
此项实验通过干扰白鼠胚胎脑部的特定蛋白的含量,令白老鼠的大脑皮层增厚。叶教授表示:“白鼠胎儿的13日相当于人类胎儿发育2-3个月,Axin蛋白的增长令白鼠大脑神经细胞数量增加了5-8成。”她补充,研究证实Axin蛋白控制大脑发育,且由于影响该蛋白存在于人类基因16号染色体上,亦证实该区域染色体与小脑的发病有关。神经细胞数目增加5成至8成,最终大部分白老鼠出现自闭症徵状。
研究人员说,这些大脑皮层增厚的白鼠,成年后会出现一系列与人类自闭症症状类似的行为,20只这类白鼠中,至少有17只不断重复某些动作,如坐在一个角落不停地自我清洁毛发,而且比较孤僻,部分出现强迫行为及避免与其他白鼠接触沟通等自闭行为,不愿与陌生白鼠接触,变成“自闭鼠”。
香港科大理学院院长、研究小组负责人叶玉如说,现已有研究认为神经细胞过多会导致部分人出现自闭症,细胞多寡也与巨脑症、小脑症及精神病有关。这种名为Axin的蛋白会控制脑干细胞形成神经细胞,从而决定大脑体积。相信此项研究有助于科学家破解与大脑早期发育过程异常有关疾病的谜团,研发及筛选相关药物及应用干细胞疗法。
这项研究成果已在神经科学领域权威期刊《神经元》上发表。叶玉如表示,未来研究将注重Axin蛋白量与产生自闭或其他精神疾病的关系,同时注重于该蛋白与其他相关蛋白之间的相互作用,利用其探究潜在蛋白标靶,从而研发和筛选相关药物。