大脑发育为何异常？ 中研院研究：蛋白不稳定会导致智能障碍

大脑发育为何异常？ 中研院研究：蛋白不稳定会导致智能障碍。(示意图/Shutterstock)

智能障碍、癫痫和自闭症等患者通常需要特殊治疗、教育和长期照顾，对家庭和社会经济都是相当大的负担，如果也能借由产前检查就先发现异常，也是一大助益。中央研究院今(19)日发表最新研究报告指出，人体中的蛋白SOX11不稳定会导致大脑发育异常。领导这项研究的中央研究院生物化学研究所特聘研究员陈瑞华表示，研究团队已经找到可以稳定SOX11的机制，为大脑发育异常所导致的疾病，增加诊断和治疗的思考方向，未来也可望用来检测胎儿的大脑发育状况。

大脑皮层掌管感觉、运动、情绪、认知等多项重要功能，其发育涉及复杂过程，包括神经生成、神经细胞移动、组织建构及神经网路形成，任一环节失调便可能造成神经性疾病。

陈瑞华指出，以往探讨大脑发育异常成因时，学界研究多聚焦在基因转录层面，较少探讨蛋白质修饰的重要性。但陈瑞华和中研院细胞个体生物学研究所周申如副研究员的跨领域研究发现，人体中的蛋白SOX11不稳定时，会导致大脑发育异常，而去泛素酶USP11可以调节并稳定SOX11。

中央研究院生物化学研究所特聘研究员陈瑞华(见图)与研究团队的跨领域研究发现，人体中的蛋白SOX11不稳定会导致大脑发育异常。(图/中央研究院提供)

研究团队指出，遗传性大脑发育异常、有智能障碍表型的病人曾出现去泛素酶蛋白USP11变异。实验发现，小鼠缺少USP11时，SOX11仍可进行基因转录，但因其蛋白不稳定，还是会导致大脑发育异常。在「小鼠走迷宫」的行为学分析中，USP11缺失的成鼠，确实有学习记忆和社交情绪等多重障碍。

基于这项发现，研究团队证实在大脑发育过程中，USP11可抑制SOX11蛋白的泛素化，进而稳定SOX11的表现。这项稳定机制不但参与了神经生成，也使生成之神经移动到正确位置，建构出正常的神经网路，在大脑的发育过程中，是重要关键角色。

陈瑞华特聘研究员（中）与研究团队，生化所博士生江尚殷博士(左)、周申如副研究员(右)。(图/中央研究院提供)

中研院表示，研究成果已在本月12日发表于国际期刊「科学进展」（Science Advances），论文第一作者为中研院生化所博士生江尚殷，研究团队包括中研院生化所研究副技师林淑妤，中研院细生所研究员郭纮志，以及中研院生物医学科学研究所研究员黄怡萱，研究经费由中央研究院及科技部共同支持。

这项研究提出蛋白质与稳定大脑发育密切相关的新观点。陈瑞华指出，未来可望用来检测胎儿的大脑发育状况，如果家族有遗传性基因，夫妻可在孕前先检测USP11是否正常，或在胚胎时期进行羊膜穿刺时检测，可望早期发现胎儿大脑状况。