一种分子消除神经之间的“串扰”

天使综合症是一种罕见的遗传性疾病，会影响神经元发育，导致身体和智力残疾。在天使人综合症患者中，一种名为Ube3a的基因功能不佳，这阻止了他们在发育过程中突触的消除。然而，异常高的Ube3a会导致自闭症谱系障碍。东京大学的研究人员现在揭示了Ube3a E3连接酶是如何消除突触前神经元中不必要的突触的。在此过程中，他们提出了一种新的机制，说明基因突变和异常剂量的Ube3a是如何导致与神经发育障碍有关的突触缺陷的。

　　

神经元通过电信号进行“聊天”，而电信号通过神经元之间的连接点——突触——传递信息。出生后，突触的数量会增加，在儿童时期，大脑开始成熟，去除许多不必要的突触。但如果神经系统的发育出现问题，就可能会导致发育障碍。对此，东京大学的研究团队“对于理解‘大脑如何通过遗传信息和外部经验在功能上成熟’非常感兴趣”。该团队希望揭示神经发育过程中突触消除的分子机制，为Angelman综合征等发育障碍提供见解。

东京大学的研究人员揭示了突触前Ube3a E3连接酶是如何消除神经聊天的，这是Angelman综合症的一个原因。这项研究有助于找到治疗Angelman综合征的更好的药物靶点。

Angelman综合征是一种罕见的遗传性疾病，会影响神经元发育，导致身体和智力残疾。在Angelman综合征患者中，一种名为Ube3a的基因功能不佳，Ube3a可以防止突触在发育过程中消失；另一方面，如果Ube3a异常高，会导致突触过早消失，从而促使自闭症谱系障碍出现。

然而，到目前为止，“突触前神经元(向突触后神经元发送信息)中Ube3a的破坏如何导致突触缺陷”，尚不得而知。东京大学的研究团队表示，“(这是由于)在处理哺乳动物大脑发育中的神经回路方面存在技术困难。”

该团队通过以果蝇为研究对象，成功地识别了Ube3a及其内部工作原理，并借此揭示了它在突触消除中发挥的作用。

东京大学的研究团队强调：“确定与突触消除有关的主要因素是具有挑战性的。我们通过基因筛查进行了详尽的搜索，解决了这个问题。”

他们发现Ube3a通过降解被称为骨形态发生蛋白(BMP)受体的突触前受体来移除突触，这种受体是突触形成所必需的。破坏这种活动会导致突触数量异常。因此，Angelman综合征的治疗应该针对BMP受体。

该研究是第一个表明突触前缺乏Ube3a E3连接酶会破坏突触修剪的研究。这一发现使研究小组提出了一种新的机制——即基因突变和异常的Ube3a剂量会导致突触传递受损，阻碍大脑成熟。这一发现也为开发新的治疗策略提供了思路。

研究结果发表在最新一期的《科学》杂志上。

Presynaptic Ube3a E3 ligase promotes synapse elimination through downregulation of BMP signaling