生物通報(bào)道：來(lái)自香港科技大學(xué)生命科學(xué)部，分子神經(jīng)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，日本東京大學(xué)等處的研究人員發(fā)表了題為“α2-chimaerin controls neuronal migration and functioning of the cerebral cortex through CRMP-2”的文章，揭示了一種重要蛋白：α2-chimaerin在癲癇發(fā)病過(guò)程中的神經(jīng)細(xì)胞遷移方面扮演的重要作用，成功揭開了α2-chimaerin蛋白與癲癇發(fā)病之間的關(guān)聯(lián)，相關(guān)成果公布在Nature Neuroscience雜志上。
文章的通訊作者是香港科技大學(xué)葉玉如(Nancy Y Ip)教授，這位的神經(jīng)生物學(xué)家早年畢業(yè)于美國(guó)Simmons學(xué)院，1983年獲美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士學(xué)位?，F(xiàn)任香港科技大學(xué)教授，生物技術(shù)研究所所長(zhǎng)及分子神經(jīng)科學(xué)中心主任等職務(wù)，兼任*上海腦研究所、生命科學(xué)研究中心及神經(jīng)科學(xué)研究所客席研究員，南京大學(xué)、同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)等大學(xué)的名譽(yù)教授。葉玉如教授2001年當(dāng)選為*院士。2004榮獲“聯(lián)合國(guó)(教科文——歐萊雅)世界杰出女科學(xué)家成就獎(jiǎng)”。
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癲癇是人群中發(fā)病率較高的一種疾病，影響總?cè)丝诘拇蠹s1%，中國(guó)約有一千萬(wàn)患者，目前，經(jīng)過(guò)現(xiàn)有的抗癲癇藥物治療，仍有大約30%的患者不能控制。對(duì)于藥物不能控制的癲癇目前多采取手術(shù)治療，而適合手術(shù)的患者只占一小部分。研究證明大腦神經(jīng)細(xì)胞遷移紊亂是導(dǎo)致大腦皮層發(fā)育異常(與精神分裂癥，自閉癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病密切相關(guān))的重要原因之一，但是至今科學(xué)家們對(duì)于大腦早期發(fā)育缺陷所導(dǎo)致的神經(jīng)細(xì)胞疾病的機(jī)理，并不清楚。
據(jù)報(bào)道，在這篇文章中，研究人員通過(guò)小鼠實(shí)驗(yàn)，利用*的子宮內(nèi)電穿孔技術(shù)，抑制小鼠胚胎大腦皮層中α2-chimaerin蛋白的功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這會(huì)阻礙神經(jīng)細(xì)胞的遷移，從而導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞在錯(cuò)誤的區(qū)域堆積，這些小鼠也因?yàn)?alpha;2-chimaerin基因的缺陷，而出現(xiàn)自發(fā)性癲癇發(fā)作等異常行為。
研究人員通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)細(xì)胞的遷移過(guò)程一旦受到干擾，就會(huì)破壞神經(jīng)回路，從而導(dǎo)致癲癇等病癥出現(xiàn)，證明了α2-chimaerin蛋白在調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞遷移和大腦功能方面的重要作用，這對(duì)于癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療和診斷具有重要意義。
除此之外，近期*神經(jīng)科學(xué)研究所的研究人員也獲得了關(guān)于神經(jīng)調(diào)節(jié)素1(Neuregulin-1，NRG1)在癲癇發(fā)生過(guò)程中行使負(fù)反饋調(diào)控機(jī)制的研究新發(fā)現(xiàn)，同樣也發(fā)表在Nature Neuroscience上。
這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)在不同的癲癇模型、不同種屬的嚙齒類動(dòng)物中癲癇發(fā)作都可以上調(diào)腦內(nèi)Nrg1基因的表達(dá)及其受體ErbB4的*磷酸化。通過(guò)結(jié)合藥理學(xué)和基因操作的手段，他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，NRG1是顳葉癲癇病理進(jìn)程中的一個(gè)關(guān)鍵的內(nèi)源性抑制性因子，它通過(guò)激活小清蛋白陽(yáng)性中間神經(jīng)元上的ErbB4受體，對(duì)癲癇發(fā)生起到重要的負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用。為預(yù)防和治療癲癇提供了可能的新靶標(biāo)。
(生物通：萬(wàn)紋)
原文摘要：
α2-chimaerin controls neuronal migration and functioning of the cerebral cortex through CRMP-2
Disrupted cortical neuronal migration is associated with epileptic seizures and developmental delay. However, the molecular mechanism by which disruptions of early cortical development result in neurological symptoms is poorly understood. Here we report α2-chimaerin as a key regulator of cortical neuronal migration and function. In utero suppression of α2-chimaerin arrested neuronal migration at the multipolar stage, leading to accumulation of ectopic neurons in the subcortical region. Mice with such migration defects showed an imbalance between excitation and inhibition in local cortical circuitry and greater susceptibility to convulsant-induced seizures. We further show that α2-chimaerin regulates bipolar transition and neuronal migration through modulating the activity of CRMP-2, a microtubule-associated protein. These findings establish a new α2-chimaerin-dependent mechanism underlying neuronal migration and proper functioning of the cerebral cortex and provide insights into the pathogenesis of seizure-related neurodevelopmental disorders.
作者簡(jiǎn)介：
葉玉如，女，神經(jīng)生物學(xué)家。 生于香港，原籍廣東臺(tái)山。1977年畢業(yè)于美國(guó)Simmons學(xué)院，1983年獲美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士學(xué)位。1993年回香港，任香港科技大學(xué)生物系講師，1994年升任副教授，1998年升任教授?，F(xiàn)任香港科技大學(xué)教授、理學(xué)院副院長(zhǎng)、生物化學(xué)系主任和生物技術(shù)研究所所長(zhǎng)及分子神經(jīng)科學(xué)中心主任等職務(wù)，兼任*上海腦研究所、生命科學(xué)研究中心及神經(jīng)科學(xué)研究所客席研究員，南京大學(xué)、同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)等大學(xué)的名譽(yù)教授。葉玉如運(yùn)用現(xiàn)代分子與細(xì)胞生物學(xué)方法，探討神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子與神經(jīng)元發(fā)育之間的關(guān)系，以及它們用于治療神經(jīng)性病患的可能性。研究結(jié)果有助于闡明神經(jīng)突觸形成的機(jī)理及突觸的功能，對(duì)了解由此衍生的學(xué)習(xí)及記憶的機(jī)理有很大幫助。2001年當(dāng)選為*院士。2004榮獲“聯(lián)合國(guó)(教科文——歐萊雅)世界杰出女科學(xué)家成就獎(jiǎng)”。
科研成就

葉玉如在頒獎(jiǎng)大會(huì)上葉玉如在細(xì)胞與分子神經(jīng)科學(xué)諸多領(lǐng)域的研究中取得了相當(dāng)杰出的成就。主要運(yùn)用現(xiàn)代分子與細(xì)胞生物學(xué)方法，著重探討神經(jīng)元的發(fā)育過(guò)程、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)神經(jīng)元和靶細(xì)胞間突觸形成及功能發(fā)展之關(guān)系，以及它們用于治療各類退行性神經(jīng)病患的可能性等。主要貢獻(xiàn)可概括為下列5項(xiàng)開創(chuàng)性的研究項(xiàng)目： 

一、型神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素的發(fā)現(xiàn)及其功能研究：自20世紀(jì)90年代初期以來(lái)，相繼發(fā)現(xiàn)了屬于神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素家族的3個(gè)新成員，即神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素-3 (NT-3)、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素-4 (NT-4) 和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素-7 (NT-7)。此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)令人振奮，因?yàn)樗_創(chuàng)了一個(gè)研究神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子受體特異性和功能，以及它們?cè)谏窠?jīng)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中作用的全新領(lǐng)域，加深了對(duì)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素如何有效促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞之生長(zhǎng)、分化以及存活的理解，更成功導(dǎo)致多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素作為藥物治療某些神經(jīng)退行性疾患的臨床研究。

二、睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(CNTF)受體三元聚合物的發(fā)現(xiàn)及其功能研究：20世紀(jì)90年代初期，首先確定了CNTF 及其相關(guān)細(xì)胞因子的受體三元聚合物的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和功能，此項(xiàng)研究有助于深入理解CNTF如何誘導(dǎo)靶細(xì)胞上的信號(hào)傳導(dǎo)，以及神經(jīng)源性的細(xì)胞因子何以僅僅作用于神經(jīng)元。

三、解析營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)靶細(xì)胞分化的協(xié)同效應(yīng)及其機(jī)理：證明了多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)靶細(xì)胞的協(xié)同效應(yīng)，從而揭示出不同信號(hào)傳導(dǎo)通路之間相互配合共同誘導(dǎo)細(xì)胞的神經(jīng)表型分化的分子機(jī)理。zui近，發(fā)現(xiàn)*可調(diào)控神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素受體以及某些新基因的表達(dá)，從而互相作用以影響神經(jīng)元分化。

四、闡明神經(jīng)肌肉突觸形成的調(diào)節(jié)機(jī)制：細(xì)胞周期蛋白激酶-5(Cdk5)是腦內(nèi)重要的蛋白酶分子，葉玉如首先發(fā)現(xiàn)Cdk5亦存在于神經(jīng)肌肉突觸，并能控制乙酰*受體之基因表達(dá)，直接影響神經(jīng)肌肉突觸之形成及其功能發(fā)展。首先發(fā)現(xiàn)Eph存在于神經(jīng)肌肉突觸與一重要肌肉細(xì)胞傳訊蛋白聯(lián)合產(chǎn)生效應(yīng)。利用嶄新之生物技術(shù)勾劃出一系列與神經(jīng)肌肉突觸形成或神經(jīng)損傷及再生有關(guān)之基因。以上研究，不但有助進(jìn)一步了解神經(jīng)肌肉突觸形成之機(jī)制，更作為發(fā)展藥物治療神經(jīng)退行性疾病及神經(jīng)受損提供了的新靶點(diǎn)，對(duì)了解由此衍生的學(xué)習(xí)及記憶的機(jī)理有很大幫助。

五、根據(jù)以上研究成果，在學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文與綜述共135余篇，其中絕大部分發(fā)表于《科學(xué)》、《自然》、《神經(jīng)元》、《細(xì)胞》、《神經(jīng)科學(xué)年度評(píng)論》、《神經(jīng)科學(xué)雜志》以及《遺傳學(xué)進(jìn)展雜志》等*期刊。文獻(xiàn)被引總次數(shù)近1萬(wàn)次，此外獲頒12項(xiàng)科技發(fā)明。

葉玉如葉玉如在香港科技大學(xué)工作期間(1993-)，己成功獲頒個(gè)人及課題研究項(xiàng)目資助近40項(xiàng)，基金總額高達(dá)1.28億港元之巨。

她致力探討：1、 多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子之間的協(xié)同作用，以及神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子與其它信號(hào)傳導(dǎo)通路之間的；2、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子及其受體在細(xì)胞內(nèi)，主要是神經(jīng)肌肉接頭處的分布，表達(dá)和調(diào)控；3、神經(jīng)源性和肌源性信號(hào)對(duì)神經(jīng)肌肉接頭形成的影響。2003年，葉玉如的“神經(jīng)肌肉突觸新訊傳遞機(jī)制的鑒定”研究，榮獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

來(lái)源：生物通