《神经元》：EPAC突变影响大脑认知和社交能力

邓文龙

作者：鲁友明等 来源：《神经元》

发布时间：2012-2-28 16:29:10

EPAC突变影响大脑认知和社交能力

来自华中科技大学同济医学院，美国路易斯安那州立大学等处的研究人员发表了题为“EPAC Null Mutation Impairs Learning and Social Interactions via Aberrant Regulation of miR-124 and Zif268 Translation”的文章，揭示了EPAC无效突变对于大脑认知和社交能力的影响，并从中分析了具体的作用途径，这将有助于科学家们更深入的了解大脑认知和社交能力的作用分子机制。相关成果公布在Cell出版社旗下Neuron杂志上。

文章的通讯作者分别是华中科技大学全职千人计划特聘教授鲁友明教授、长江学者王建枝教授，教育部新世纪优秀人才朱铃强副教授。文章的共同第一作者是杨莹博士、舒晓刚博士和刘丹博士。

EPAC蛋白是鸟嘌呤核苷酸关键转换因子，能作为环磷腺苷(cAMP)的细胞内受体。编码EPAC蛋白的基因有两个突变：EPAC1和EPAC2，这两个突变基因在大脑中广泛表达，但是其在大脑中的功能至今还并不清楚。

在这篇文章中，研究人员采用了基因敲除技术，实现小鼠前脑遗传性缺失EPAC1基因，或者EPAC2基因，以及两种基因同时缺失，结果发现EPAC无效突变（完全丧失基因功能的突变，生物通注）会损害长时程增强效应（LTP），而且这种损伤与几种空间认知，和社会交流能力方面的缺陷并存，研究人员还证明这种突变也能直接介导miR-124转录，和转录因子Zif268翻译。

进一步研究发现，敲除miR-124能恢复Zif268的作用，因此可以逆转EPAC缺陷表型造成的影响，而miR-124表达，或者Zif268的敲除则会造成与EPAC无效突变同样的影响。

因此研究人员认为EPAC蛋白能调控大脑空间认知和社交能力中miR-124的转录。这将有助于科学家们更深入的了解大脑认知和社交能力的作用分子机制。

揭示脑的高级功能的奥秘是现代科学面临的最大挑战之一。鉴于其理论意义和应用前景的重要性，脑的高级功能研究无疑在本世纪将成为科学技术发展最重要的生长点之一。

迄今我们对脑的复杂高级认知功能的了解尚处在初始阶段，目前国内外不少重点实验室都在致力于这方面的研究，比如来自日本的科学家近期发现Taurus蛋白大量存在于中枢神经细胞中，是构成脑神经网络的神经轴突发挥功能所必需的蛋白质。如果这种蛋白发生变异，在细胞内形成不溶的凝集，轴突运输就会受阻，导致神经细胞死亡。与这种蛋白相关的疾病统称“Taurus蛋白病”，常见的有阿尔茨海默氏症等。

这些研究成果将推动我们对于大脑认知能力的深入理解，也将有助于解析认知病症相关的一些疾病的机理。（万纹）