你知道嗎?蛋白對於人類大腦發育影響至關重大，若是蛋白不穩定會導致智能障礙! 中央研究院的研究團隊，發現蛋白質穩定與大腦發育有密切關係的新論點。研究成果已於近日發表於國際期刊《科學進展》(Science Advances)。
大腦的發育與疾病
大腦皮質的發育，需經歷神經發育、神經元遷徙、大腦皮質組織和神經迴路形成等一連串動態精密的過程。新生的神經元會分成6個高度組織化的層質，而每層質中的神經元表現出不同的形態、功能和特性，如果有任何的細微變化、可能就會造成大腦皮質發育畸形或神經迴路的缺陷。
由於大腦皮質負責高級認知功能和情緒處理，大腦皮質發育畸形可能導致廣泛的腦神經疾病，例如:智能障礙、癲癇、精神分裂症和自閉症。而這些疾病通常對家庭和社會都是沉重的負擔，所以醫界和學界都想方設法，破解大腦發育異常的原因。
去泛素蛋白Usp11變異
泛素（ubiquitin）蛋白是由76個胺基酸所組成的一種蛋白質，它的功能是專門當作「標籤」，貼在需要分解掉的蛋白質上。而泛素化/去泛素化，簡單來說就是將蛋白質貼上/撕下泛素標籤的過程，可以除去過多、受損或突變的蛋白質，對於基因表達、轉錄調節、DNA損傷修復等生理調控機制上，扮演重要的角色。
由於過去的研究多專注於基因轉錄的異常，少聚焦於泛素及蛋白質修飾的問題，而中研院的研究團隊，試圖從智能障礙的患者中找出引起大腦發育異常的蛋白質，發現患者曾出現去泛素蛋白Usp11的突變，而Usp11也被發現在小鼠胚胎的大腦皮層中高度表達。
動物實驗找出USP11會影響Sox11蛋白的穩定性
Sox11蛋白在大腦皮層發育中有多種作用，例如:神經前驅細胞需要有Sox11蛋白才能存活；而在神經元遷徙中，Sox11蛋白也是不可或缺的因子。而研究團隊發現USP11可抑制SOX11蛋白的泛素化，進一步使SOX11的表現穩定，協助大腦神經正常發育，也讓神經能夠位移到應有的位置，構築正常的神經網絡。反之，實驗小鼠若缺少USP11，雖然SOX11仍可進行基因轉錄，大腦卻會產生以下的異常。
1.大腦皮層厚度減少
2.第6層神經元的生長受損
3.大腦皮質神經元的移動路徑失常
4.小鼠表現出學習/記憶和焦慮異常
陳瑞華特聘研究員表示，「此研究對大腦發育異常所致疾病之診斷和治療提供了新的思考方向，未來也可望用來檢測胎兒的大腦發育狀況。」
參考論文:
Usp11 controls cortical neurogenesis and neuronal migration through Sox11 stabilization
《論文小檔案》
《科學進展》(Science Advances)是美國科學發展協會（AAAS）的開放獲取多學科期刊，在特定學科領域和廣泛的跨學科領域中發表具有影響力的研究論文和評論，涉及所有的科學領域。
