智能障礙、癲癇和自閉症等患者通常需要特殊治療、教育和長期照顧，對家庭和社會經濟都是相當大的負擔。而中研院最新研究發現，人體中的蛋白 SOX11 不穩定會導致大腦發育異常；同時，研究團隊也找到可以穩定 SOX11 的機制，提出蛋白質穩定大腦發育密切相關的新觀點。此一研究成果已發表於國際期刊「科學進展（Science Advances）」上。
大腦皮層掌管感覺、運動、情緒、認知等多項重要功能，其發育涉及複雜過程，包括神經生成、神經細胞移動、組織建構及神經網路形成，任一環節失調便可能造成神經性疾病。
為了找出大腦發育異常的成因，過往學界研究多聚焦於基因轉錄層面，較少探討蛋白質修飾的重要性。而中央研究院生物化學研究所特聘研究員陳瑞華，以及細胞個體生物學研究所副研究員周申如的研究發現，人體中的蛋白 SOX11 不穩定會導致大腦發育異常。
研究團隊發覺，遺傳性大腦發育異常、有智能障礙表型的病人曾出現去泛素蛋白 USP11 變異。經實驗發現，雖然小鼠缺少 USP11 時，SOX11 仍可進行基因轉錄，但因其蛋白不穩定，還是會導致大腦發育異常。在行為學分析（例如小鼠走迷宮）中，USP11缺失之成鼠確實有學習記憶和社交情緒等多重障礙。
此外，研究團隊也發現在大腦發育過程中，USP11 可抑制 SOX11 蛋白的泛素化，進而穩定 SOX11 的表現；這項穩定機制不但參與了神經生成，也使生成之神經移動到正確位置，以建構正常的神經網路。
陳瑞華表示，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。此外，研究團隊發現變異後的 USP11 不僅會喪失穩定 SOX11 的功能，也無法支持大腦正常發育，更凸顯 USP11 穩定 SOX11 的作用機制對人類大腦發育的重要性。
（首圖來源：中央研究院）
