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近日来自中国科学院上海生命科学研究院和南京大学的研究人员证实成纤维细胞生长因子FGF13作为一种微管稳定蛋白参与调控了神经元的极化和迁移。相关论文“Fibroblast Growth Factor 13 Is a Microtubule-Stabilizing Protein Regulating Neuronal Polarization and Migration”发布在Cell杂志上。

　　

生物通报道  近日来自中国科学院上海生命科学研究院和南京大学的研究人员证实成纤维细胞生长因子FGF13作为一种微管稳定蛋白参与调控了神经元的极化和迁移。相关论文“Fibroblast Growth Factor 13 Is a Microtubule-Stabilizing Protein Regulating Neuronal Polarization and Migration”发布在世界顶级期刊《细胞》（Cell）杂志上。

文章的通讯作者是中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所研究员、神经生物学重点实验室主任张旭。张旭博士主要从事神经科学研究，特别是背根节神经元的分子和细胞生物学以及痛觉机制研究，已发表国际学术期刊学术论文75篇，部分研究成果已引入教科书。

成纤维细胞生长因子（Fibroblast growth factors, FGFs）是一个信号蛋白家族,在线虫到人的各种组织中都有发现,到目前为止在脊椎动物中已经发现其22个家族成员。这个家族的成员在细胞生长、分化以及神经系统的发育、神经细胞的存活和再生方面起着多种作用,且几乎每个成员都有很重要的功能。

FGF13是FGF家族的一种不分泌型蛋白，在发育过程中表达于大脑皮质神经元，是综合征性和非特异性X 染色体连锁智力障碍(XLMR)的一个候选基因。然而目前对于其在发育过程中的功能却不是很清楚。

在这篇文章中，研究人员证实FGF13在细胞内作为一种微管稳定蛋白发挥作用，是大脑皮质中的轴突和前导突起（leading process）发育和神经元迁移的必要条件。FGF13富集于轴突的生长锥（growth cone）中，直接与微管发生相互作用。在细胞实验中，研究人员证实FGF13可使得微管蛋白聚合，并稳定微管。FGF13的缺失会损害神经元极化，增加轴突分支和前导突起。此外，研究人员还在小鼠中证实FGF13遗传缺失可导致新皮质和海马区神经元迁移缺陷。FGF13缺失小鼠还表现出学习与记忆能力下降，这与XLMR患者的障碍具有相关性。

新研究揭示了FGF13在神经发育中的功能及分子机制，为深入地了解有可能与之相关的神经系统疾病如XLMR等的发病机理提供了新的研究方向和重要的数据。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Fibroblast Growth Factor 13 Is a Microtubule-Stabilizing Protein Regulating Neuronal Polarization and Migration

Secretory fibroblast growth factors (FGFs) and their receptors are known for their regulatory function in the early stages of neural development. FGF13, a nonsecretory protein of the FGF family, is expressed in cerebral cortical neurons during development and is a candidate gene for syndromal and nonspecific forms of X-chromosome-linked mental retardation (XLMR). However, its function during development remains unclear. We show that FGF13 acts intracellularly as a microtubule-stabilizing protein required for axon and leading process development and neuronal migration in the cerebral cortex. FGF13 is enriched in axonal growth cones and interacts directly with microtubules. Furthermore, FGF13 polymerizes tubulins and stabilizes microtubules. The loss of FGF13 impairs neuronal polarization and increases the branching of axons and leading processes. Genetic deletion of FGF13 in mice results in neuronal migration defects in both the neocortex and the hippocampus. FGF13-deficient mice also exhibit weakened learning and memory, which is correlated to XLMR patients' intellectual disability.

作者简介：

张旭研究员

1961年出生于江苏省南京市，1980年8月-1985年7月在第四军医大学空军医学专业学习，毕业后获医学学士学位；1985年9月-1990年9月在第四军医大学神经生物学教研室任助教；1990年10月-1994年7月在瑞典卡罗琳斯卡医学院神经科学系攻读研究生，获医学和哲学博士学位；1994年8月-1999年11月先后在第四军医大学神经科学研究所任讲师、副研究员、研究员和博士生导师、副所长。1999年12月至今在中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所任研究员、感觉系统研究组组长。2004年7月至今他还担任中国科学院神经生物学重点实验室主任。

张旭博士从事神经科学研究，特别是背根节神经元的分子和细胞生物学以及痛觉机制研究，已发表国际学术期刊学术论文75篇，在国内外学术会议上做大会或专题报告13次，部分研究成果已被引入教科书。现任中国生理学会神经科学专业委员会委员，中国神经科学会神经内分泌委员会主任委员，《中国神经科学杂志》常务编委。

研究方向：慢性痛在临床上常见，难以治疗，其根本原因是其机制不清。将应用基因克隆、免疫组织化学、离体背根节和脊髓薄片电生理记录等方法，研究外周神经损伤和慢性炎症等病理状态下，背根节和脊髓背角神经细胞中神经递质、神经递质受体、细胞内信号转导系统等有关神经信息分子的基因表达、分布和功能的改变，及其调控机制。着重发现在病理状态下神经细胞中高表达的物质，并研究其功能，同时研究脊髓背角神经细胞网络，及其在病理状态下的改变，探讨脊髓背角内感觉调控系统的可塑性与慢性痛的关系。