科學前沿：腦腫瘤抑制因子調控突觸發育研究獲新進展

神經突觸是神經元與其靶細胞之間進行信息交流的特化結構。突觸生長過程的調控對于神經環路的形成和可塑性至關重要，突觸發育和功能的異常導致多種神經精神疾病包括智力低下、自閉癥、精神分裂癥和神經變性病等。因此，尋找和鑒定突觸發育和功能調控基因一直是神經生物學家的重要研究內容之一。

果蠅腦腫瘤基因brat（brain tumor）是一個進化上非常保守的基因，該基因突變后導致果蠅大腦產生腫瘤，造成大腦半球明顯增大。中國科學院遺傳與發育生物學研究所張永清實驗室通過多學科的實驗手段的研究發現brat突變體的神經肌肉突觸過度生長，其顯著特征是突觸衛星扣結數大大增加。同時，電鏡實驗結果表明，與野生型相比，brat突變體突觸扣結負責神經遞質傳遞的活性區的大小增大。電生理測試結果表明，brat突變導致自發性的微興奮性突觸后電位升高，突觸傳遞效率下降。并且，FM1-43熒光染料內吞實驗顯示brat突變體的突觸內吞功能受損，表明Brat參與調控突觸內吞功能。遺傳學互作及生化實驗表明，發現brat通過抑制BMP （Bone Morphogenic Protein）信號途徑中轉錄因子Mad（Mothers against decapentaplegic）的表達，從而調控了神經肌肉突觸的形態、結構和功能。該研究結果揭示腦腫瘤蛋白Brat除了在神經系統早期分化發育過程起重要作用外，在已成熟的神經元的突觸生長過程中也起著關鍵作用。該研究將有助于進一步認識突觸發育的分子調控機制以及神經系統相關疾病的發病機制。