髓鞘形成过程中的酶有助于更好地理解神经系统疾病
在中枢神经系统的少突胶质细胞祖细胞(OPC)分化过程中,酶Dnmt1的去除导致小鼠髓鞘形成效率低下和神经功能恶化,包括身体运动控制的丧失。西奈山伊坎医学院进行的一项研究发表在医学杂志上细胞的报道。这一结果可能会使人们对多发性硬化症和其他人类髓磷脂疾病有新的认识。
少突胶质细胞(OLs)有能力形成一种特殊的膜,称为“髓磷脂”。髓磷脂是神经细胞轴突周围的绝缘保护层,它提供能量支持,并允许更快的电脉冲传导。OLs来源于一种叫做OPCs的祖细胞,OPCs是一种类似干细胞的细胞,具有通过复杂的基因调控过程来分裂和产生OLs的能力。
这项研究表明,OPCs发育为髓鞘形成细胞需要DNA甲基化,这是一个由甲基转移酶(DNMTs)在DNA上添加化学基团的过程。当加入这些组时,基因无法表达,因此被“沉默”。作者鉴定了许多需要在OPCs中“沉默”的基因,以便在发育过程中适当形成髓磷脂。
研究人员发现,在少突胶质细胞谱系中,Dnmt1的去除不仅限制了细胞的生长,而且还导致了细胞应激以及严重的临床症状性低髓鞘化——神经组织中髓鞘数量的减少。这些老鼠经历了明显的神经症状,如颤抖和失去对身体运动的控制,并最终死亡。
他说:“我们的研究小组之前已经观察到患者大脑中DNA甲基化的改变多发性硬化症该研究的首席研究员Patrizia Casaccia医学博士说,他是神经科学、遗传学和基因组学以及神经学教授。伊坎医学院弗里德曼大脑研究所髓磷脂修复卓越中心主任。“更好地理解为什么DNA甲基化对髓鞘形成很重要,以及在OPCs形成OLs过程中哪些基因需要被关闭,不仅对发育有重要意义,对髓鞘修复也有重要意义。”
这项研究可能导致疾病治疗的发展髓鞘也有助于理解OPCs是如何转化为脑癌细胞的。
需要进一步的研究来了解多发性硬化症患者和临床前模型中异常DNA甲基化背后的原因。翻译应用将包括鉴定可以绕过受损的DNA甲基化的因素。
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