上海生科院揭示腦室旁灰質異位發生機制

　　1月14日，中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所熊志奇研究組在《神經科學雜志》在線發表了題為《Rcan1缺乏引起神經元遷移缺陷并引發腦室旁灰質異位》的研究論文。該論文報道了鈣調磷酸酶調節蛋白Rcan1在大腦皮層的發育以及腦室旁灰質異位發生過程中的重要作用。

　　腦室旁灰質異位（periventricular heterotopia）是一類大腦皮層發育畸形，表現為在腦室旁出現異常的神經元聚集。誘發腦室旁灰質異位的分子機制至今仍不明確。在這項研究中，熊志奇研究組發現一個與唐氏綜合癥相關的基因-——鈣調磷酸酶調節蛋白1（Regulators of calcineurin 1，RCAN1）——在大鼠皮層發育過程中發揮重要作用。利用短發夾RNA（shRNA）下調Rcan1的表達會影響神經前體細胞的增殖以及神經元的放射狀遷移，并且導致腦室旁灰質異位的發生。細絲蛋白A（Flna）是一種纖維型肌動蛋白（F-actin）的交聯蛋白，對于細胞骨架的重構以及細胞的遷移是必需的。Flna的突變是導致人類罹患腦室旁灰質異位癥的重要遺傳因素。

　　該研究進一步顯示，敲減Rcan1的表達會引起Flna的表達下調。此外，在敲減Rcan1的神經元中過表達Flna可以挽救細胞的遷移缺陷。這項研究工作的結果表明Rcan1可以通過調控Flna的表達參與神經元的放射狀遷移。Rcan1-Flna信號通路的異常可能是引發腦室旁灰質異位的一種分子機制。

　　該課題是由博士生李揚等在熊志奇的指導下完成。課題受到國家自然科學基金以及科技部“973”項目的支持。

　　圖A和B顯示敲減Rcan1后導致了大鼠皮層出現腦室旁灰質異位；圖C顯示對B中方框標示區域進行放大觀察可見該區域中的細胞具有神經突起樣的結構（箭頭所示）；圖D顯示Rcan1通過調控Flna mRNA的表達參與神經元的遷移。