脆性X綜合征是一種常見的遺傳性智力障礙，其根源在于患者體內(nèi)缺乏一種名為FMRP（Fragile X mental retardation protein）的關鍵蛋白。FMRP在大腦發(fā)育中至關重要，它能調(diào)控蛋白質(zhì)合成的時間和位置，幫助大腦根據(jù)外界環(huán)境進行學習和適應。然而，F(xiàn)MRP在大腦中的具體作用機制一直是科研難題。

近日，發(fā)表在《Molecular Cell》期刊的一項研究中，美國羅切斯特大學醫(yī)學院與牙科學院的科學家們對這一問題給出了全新解釋。他們發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)MRP并非像以往認為的那樣通過“讓核糖體暫?！保╮ibosome stalling）來控制蛋白合成，而是像“分子剎車片”一樣，將大約四分之一的信使RNA（mRNA）“收集、隔離并保護”起來，直到接收到來自大腦的信號，再釋放這些mRNA去合成所需蛋白。

研究負責人、RNA生物學專家Lynne Maquat博士將這一過程比作開車時踩剎車與松剎車的切換：當大腦需要某些蛋白質(zhì)時，F(xiàn)MRP便“松開剎車”，使mRNA在正確的時間和地點生成蛋白。相反，當FMRP缺失時，就像車輛在沒有剎車的十字路口橫沖直撞——mRNA在細胞中無序活動，隨意制造蛋白，造成大腦功能紊亂，這也解釋了脆性X綜合征患者的認知與行為障礙。

“目前尚無治愈脆性X的辦法，現(xiàn)有治療手段遠遠不夠，”Maquat指出，“要找到新的治療靶點，必須首先理解細胞分子在最基本層面的運作方式?！?/p>

研究團隊在小鼠和人類腦細胞中進行了大量實驗和成像分析，最終推翻了“核糖體停滯”的傳統(tǒng)假說。他們還計劃進一步利用冷凍電子顯微鏡（cryo-EM）與冷凍電子斷層成像（cryo-ET），在原子水平解析FMRP如何抑制mRNA合成蛋白的結(jié)構變化，并追蹤這些mRNA在神經(jīng)元中移動和被激活的全過程。

“這項發(fā)現(xiàn)不僅刷新了我們對FMRP的認知，也為設計治療策略提供了新的起點?！焙现摺⑦z傳學教授Chris Pr?schel博士表示，“科學就是這樣不斷推翻舊觀點、建立新認識的過程?！?/p>

正如研究團隊成員Elizabeth Abshire博士所說：“只有先了解‘正?！癄顟B(tài)下大腦如何運作，我們才能有機會修復因遺傳缺陷導致的問題?，F(xiàn)在我們終于知道了FMRP的真實功能，這讓我們能開始思考真正的治療方案?！?/p>

參考文獻：Tatsuaki Kurosaki et al, FMRP drives mRNP targets into translationally silenced complexes,?Molecular Cell?(2025).?DOI: 10.1016/j.molcel.2025.06.012

編輯：王洪

排版：李麗