研究通过干细胞来寻找一种自闭症如何发展的答案
芝加哥Ann & Robert H. Lurie儿童医院的Stanley Manne儿童研究所的马永超博士的实验室发现了脆性X综合征(一种自闭症)的遗传缺陷是如何在胚胎大脑发育的关键时期延迟神经元(神经细胞)的产生的。发表在细胞的报道,马博士及其同事描述了一种之前未知的调控机制,该机制控制着干细胞如何分化为神经元。他们在脆性X综合征中发现了这一过程的早期中断,脆性X综合征是儿童中最常见的遗传性智力残疾。
“在胚胎大脑发育马博士说,他是Lurie儿童研究中心的资深作者和研究员,同时也是西北大学范伯格医学院儿科、神经学和生理学副教授。ob体育开户网址“我们关注的是在干细胞这会导致负责学习和记忆等大脑功能的神经元的生成变慢。我们的发现揭示了疾病发展的早期阶段,并为潜在的治疗提供了新的靶点。”
其他关于脆性X染色体发育的研究集中在成熟神经元之间的相互作用上。马博士的研究首次在干细胞水平上提供了对这种疾病的新认识。
脆性X染色体综合症大约每4000名男性中有1例,每8000名女性中有1例。它是由编码FMRP蛋白质的FMR1基因突变引起的。的遗传缺陷导致FMRP蛋白减少。FMRP蛋白在早期脑发育中的作用目前尚不清楚。
马博士和同事们发现,在干细胞中,FMRP蛋白作为RNA上化学标签(称为m6A)的“解读器”起着关键作用。这个标签携带着如何处理RNA的指令。通过阅读这些指令,FMRP蛋白将rna从细胞核输出到细胞质细胞m6a标记的rna将成为控制干细胞分化为神经元的蛋白质。
第一作者布列塔尼·伊登斯说:“我们展示了神经干细胞中FMRP蛋白数量的减少如何导致m6a标记rna的核输出量减少,最终导致对健康大脑发育至关重要的神经元的生成变慢。”西北大学跨部门神经科学项目研究生,目前在马博士的实验室工作。“我们的发现还扩大了对遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的流动是如何受到调控的理解,这是生物学的一个核心问题。”
马博士说:“目前,我们正在探索如何刺激干细胞中的FMRP蛋白活性,以纠正神经元产生的时间,并确保发育中的大脑可以获得正确数量和类型的神经元。”“对脆性X染色体综合症的基因治疗可能有潜力。”
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