香港科技大学(科大)再次在分子神经科学研究领域取得重大突破。科大理学院院长及分子神经科学国家重点实验室主任叶玉如讲座教授及其研究队伍,全球首次成功解开α2-chimaerin蛋白与癫痫发作相关的神经讯号传递机制,对生物医学发展产生深远的影响。
上述突破性的研究成果,已在神经科学领域的顶尖学术期刊《自然神经科学》上发表。
脑是人体内最复杂的器官,其发育过程受到精密调控。新生的神经细胞必须在特定时间,迁移到正确的位置,才可以发挥正常功能。神经细胞迁移紊乱是导致大脑皮质发育异常的重要原因之一,与精神分裂症、自闭症等神经系统疾病关系密切。然而,科学界过往对大脑早期发育缺陷所导致神经系统疾病的分子机制,仍然缺乏了解。
叶教授和研究团队最近成功发现α2-chimaerin蛋白在调节神经细胞迁移和大脑功能方面的重要作用。研究团队利用老鼠进行实验,透过先进的子宫内电穿孔技术,抑制老鼠胚胎大脑皮质中α2-chimaerin蛋白的功能,阻碍了神经细胞的迁移过程,从而导致神经细胞在错误的区域堆积;有关的老鼠因为α2-chimaerin基因的缺陷,而出现自发性癫痫发作等异常行为。
上述的研究成果证明,神经细胞的迁移过程一旦受到干扰,将会破坏神经回路,并导致癫痫等病症发作。由于许多神经系统疾病与神经细胞的迁移异常有关,叶教授和研究团队发现α2-chimaerin的功能,为研究神经系统疾病的机制和开发相关治疗药物提供了重要的理论依据。
叶玉如教授于1993年加入科大,2005年晋升为讲座教授,2011年2月开始担任科大理学院院长。凭着杰出的学术成就,叶教授获得许多重要奖项,包括裘槎基金会优秀学者奖(1998年),国家自然科学奖(2003年),欧莱雅联合国教科文组织世界杰出女科学家成就奖(2004),何梁何利基金科学与技术进步奖(2008年)等﹔她亦获法国总统萨尔科齐颁发法国国家荣誉骑士勋章(2011年)。叶教授于2001年和2004年分别荣膺中国科学院院士及发展中国家科学院院士。
科大首次破解癫痫症发作讯号机理;研究团队(左起):师蕾博士、叶玉如教授、傅洁瑜博士、叶栢勤先生。
图示正常大脑神经细胞迁移(左)及α2-chimaerin抑制导致大脑神经细胞迁移异常(右),荧光绿色部分为神经细胞。