非神经元细胞中的单一蛋白质如何控制大脑发育

正常的大脑发育需要神经元细胞和非神经元细胞(也称为胶质细胞)之间精确的相互作用。在一项新的研究中，来自日本Tsukuba大学的研究人员揭示了蛋白精氨酸甲基转移酶(PRMT) 1的丢失是如何导致胶质细胞分裂并影响大脑正常发育的。

PRMTs修饰其他蛋白质的特定氨基酸，调节关键的细胞功能，如生存、增殖和发育。PRMT1是PRMT家族中最常见的一种，它控制组织发育和寿命，以及应激反应。由于PRMT1的全敲除，即在发育过程中所有组织中蛋白质的丢失，会导致胚胎发育失败，最近PRMT1的组织特异性敲除受到了越来越多的关注，以努力了解PRMT1如何促进组织发育和功能。

“我们之前发现PRMT1对于一种胶质细胞，即少突胶质细胞的功能至关重要大脑该研究的通讯作者Akiyoshi Fukamizu教授说。“这项研究的目的是了解其他神经胶质细胞可能有助于我们在PRMT1条件敲除小鼠中观察到的低髓鞘化表型。”

为了达到他们的目的，研究人员使用了相同的方法小鼠模型在他们之前的研究中，PRMT1在神经干细胞(NSCs)和来自NSCs的细胞中被敲除。这些细胞包括少突胶质细胞和星形胶质细胞，但不包括小胶质细胞，它们都是大脑中重要的胶质细胞类型。研究人员对被称为大脑皮层的大脑外部区域进行了rna测序，这些细胞位于新生儿PRMT1基因敲除小鼠的大脑皮层。通过这样做，他们能够调查基因表达在缺乏PRMT1的小鼠大脑中。有趣的是，研究人员发现，调节炎症的基因表达增加，指向星形胶质细胞和小胶质细胞的参与。近看炎症标记物研究人员发现，在一组炎症标志物中，白细胞介素-6的表达在PRMT1敲除小鼠中显著增加。

研究人员接下来询问了缺乏PRMT1的新生小鼠的大脑是如何增加炎症的，并进一步观察了星形胶质细胞和小胶质细胞。通过分析大脑中星形胶质细胞和小胶质细胞的标记物，他们发现了严重的持续炎症的迹象:巨大的星形胶质细胞增生，即星形胶质细胞的数量增加，小胶质细胞的数量增加。后者尤其令人感兴趣，因为小胶质细胞不是来源于神经干细胞，因此显示了PRMT1的正常表达。

“这些惊人的结果显示了一种单一的蛋白质是如何控制大脑中如此重要的发育过程的。我们的研究结果为分子控制提供了一个新的视角大脑发育第一作者桥本Misuzu Hashimoto助理教授(岐阜大学)说。

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