神经发育障碍中新发现的受体基因FIBCD1
Vanja Nagy (LBI-RUD/CeMM/维也纳医科大学)和Josef Penninger (UBC/IMBA)领导的一项多学科研究发现了一种被称为FIBCD1的新基因，它可能是一种新的和罕见的神经发育障碍的病因。利用两名有神经症状的年轻患者的数据，两组研究人员都发现了大脑中FIBCD1基因的一种新功能，并在自闭症、多动症、精神分裂症和包括阿尔茨海默症在内的神经退行性疾病中发挥潜在关键作用的证据。该研究为了解大脑细胞外基质及其相关神经疾病做出了重要贡献。
细胞外基质(ECM)是大脑中以网状方式包围细胞的组织，以支持和指导相应区域的大脑功能。ECM为脑细胞提供稳定，使其能够正常工作，包括长期记忆存储，它约占大脑体积的五分之一。直到现在，很少有人细胞受体但未发现与先天性神经系统疾病有关。来自两个小组的研究人员——来自路德维希·波尔兹曼罕见和未诊断疾病研究所(LBI-RUD)、奥地利科学院分子医学CeMM研究中心(OeAW)的vanja Nagy小组和来自英属哥伦比亚大学(UBC)和奥地利科学院分子生物技术研究所(IMBA)的Josef Penninger小组——首次对FIBCD1进行了鉴定，是ECM“糖”成分的受体，并将其与一种罕见的遗传神经疾病联系起来。“到目前为止，我们只知道ficd1在免疫学方面的存在，从未在大脑中或与中枢神经系统功能之间进行过研究。FIBCD1在大脑中高度表达，它与糖基分子结合。由于大脑的ECM主要由糖组成，我们从理论上推断，这种受体一定有助于大脑功能通过ECM结合和/或信号，”该研究的首席研究员Vanja Nagy解释道。
神经障碍患者的FIBCD1受体突变
第一作者Christopher Fell (LBI-RUD/CeMM)和Astrid Hagelkruys (IMBA)使用击倒苍蝇和击倒小鼠模型，以及一系列的硅和体外实验，来证明ficd1确实是大脑中ECM成分的受体。他们的研究证实，在动物模型中，缺少FIBCD1会导致神经系统紊乱，影响行为和细胞功能障碍。费尔和哈格尔克鲁伊斯解释说:“这让我们得出结论，FIBCD1的有害变异也可能导致人类的神经系统疾病。”这一结论也得到了两个数据的支持年轻患者其中一个来自美国，另一个来自中国，他们在对大脑神经元中ficd1的表达和功能进行表征之前无法做出诊断。两名患者都有各种严重的症状主要影响他们的中枢神经系统，包括自闭症谱系障碍和注意缺陷多动障碍(注意力缺陷多动障碍)，发育里程碑延迟，语言障碍和大脑结构异常。在这两例患者中，发现了FIBCD1的突变或变异，从而建立了一个重要的诊断里程碑。
FIBCD1和大脑之间的联系提出了许多新问题
“我们已经能够在动物模型中看到fifid1失活导致大量神经元功能紊乱，”Vanja Nagy解释道。“在受影响的患者中，我们确定在这两种情况下，发现的FIBCD1变体都是无功能的——与糖的结合不起作用。因此，我们确定这可能是其潜在的病理机制疾病病人的。”尽管如此，两名患者的症状明显不同:其中一名患者的大脑结构异常，而另一名患者没有。Nagy补充说:“为了能够对FIBCD1在人类中枢神经系统中的功能做出更具体的确定，以及如果它突变会引发什么，需要一个更大的研究队列。”
加强罕见病研究合作
这项研究代表了一个巨大的科学里程碑，在几个方面:一方面，ficd1的识别和表征大脑对我们理解ECM做出了重要贡献。另一方面，它证明了研究罕见疾病需要相当程度的合作:来自7个国家24个机构的29名专家合作确定了一种新的基因FIBCD1，该基因被发现可能导致来自不同国家的两名不相关患者的神经发育症状。“罕见病患者的诊断不仅对患者本身非常重要。它还有助于更好地理解我们体内的分子联系、我们基因的功能，从而为许多更常见的疾病开发更好的疗法，”纳吉说。
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