论文部分内容阅读
神经干细胞的增殖分化、神经元的形态发生、神经元的迁移和突触形成对于大脑皮层功能性神经环路的建立都非常重要。绝大多数成纤维细胞生长因子(FGF)家族成员都是分泌性因子，作用于细胞膜上受体启动信号传导。FGF家族成员对于细胞的增殖和分化发挥着至关重要的作用从也广泛参与胚胎发育。而在FGF家族中，FGF11亚家族成员因没有信号肽而无法分泌，在细胞浆内和细胞核内发挥功能，FGF13就是FGF11亚家族的一个成员。FGF13在大脑发育过程中广泛表达，并且是导致非特异性X-连锁智力障碍综合症的候选基因。然而，人们对FGF13在神经系统发育过程中的功能和机制并不清楚。研究显示FGF13表达于大脑皮层和海马神经元中，在生长锥上富集并且与微管相互作用，不被分泌出去；进一步的研究表明FGF13在细胞内是个微管稳定蛋白，不仅可以与微管结合，具有微管结合结构域，而且可以聚合和稳定微管，保护微管免受降解。还发现FGF13在大脑皮层中调节轴突或前导突起的发育，因而调节神经元迁移，在神经元迁移过程中FGF13缺失会阻碍皮层神经元从多极性向双极性转化，FGF13缺失还会引起轴突或前导突起的过度分支，从而减缓神经元的迁移。FGF13调控神经元轴突发育和迁移的功能是需要微管结合功能域的。这些结果提示FGF13是通过聚合与稳定微管来调控神经元发育。在大脑组织学分析中，发现Fgf13基因敲除小鼠呈现出大脑皮层和海马的组织结构分层异常。行为学实验显示Fgf13基因敲除小鼠的学习记忆能力受到明显损害，因此FGF13缺陷可以导致皮层发育异常和智力障碍。本研究阐述了FGF13对中枢神经系统发育的影响，为智力障碍综合症提供了新的分子细胞机制。