发现激活休眠神经干细胞的脑酶,为神经发育障碍提供了见解
![When quiescent neural stem cells in the fruit fly larval brain are activated, they can generate new neurons. In the image, the nucleus of quiescent neural stem cells is labelled by a marker of neural stem cells named Deadpan in magenta, and the cell outline is marked in green. Credit: Wang Hongyan 发现激活休眠神经干细胞的脑酶,为神经发育障碍提供了见解](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2021/brainenzymef.jpg)
研究果蝇幼虫研究酶的研究人员发现它在从休眠的静态'状态唤醒脑干细胞中起着重要作用,使它们能够增殖和产生新的神经元。发表于期刊Embo报告这项由新加坡杜克-新加坡国立大学医学院(Duke-NUS Medical School, Singapore)开展的研究,可能有助于阐明自闭症和小头畸形等神经发育障碍是如何发生的。
Pr-set7是一种酶,参与维持基因组稳定性、DNA修复和细胞周期调控,以及开启或关闭各种基因。这种蛋白质有几个不同的名字,在物种进化过程中基本没有变化。杜克大学-新加坡国立大学神经科学和行为障碍项目副主任、教授王红艳教授和她的同事们开始着手研究这种蛋白质在人体发育过程中的功能脑发展。
“PR-Set7的人类版的遗传变异与神经发育障碍,典型症状包括智力残疾癫痫发作,发育迟缓王教授解释道。“我们的研究首次表明,Pr-set7促进神经干细胞的活化,因此在大脑发育中起着重要作用。”
神经干细胞通常在静态和增殖状态之间振荡。维持两者之间的平衡非常重要。最多神经干细胞在成年哺乳动物的大脑中是静止的。当受到诸如受伤、营养或运动等刺激时,它们会被重新激活以产生新的神经元。然而,随着年龄的增长,神经干细胞逐渐失去了增殖能力,也失去了对压力和焦虑的反应能力。
王教授和她的同事研究了当PR-Set7的基因编码在幼虫果蝇大脑中关闭时发生了什么。他们发现它导致延迟神经干细胞与静态状态的再活化。重新激活神经干细胞,PR-Set7需要打开至少两个基因:细胞周期蛋白依赖性激酶1(CDK1)和地基1(EBD1)。科学家发现,即使当关闭PR-Set7基因时,通过这些基因编码的蛋白质过度抑制了这些基因的蛋白质。这些发现表明,PR-Set7与CDK1和EBD1基因结合以激活重新激活神经杆的信号通路细胞从他们的静态状态。
“由于PR-Set7在物种中保存,我们的研究结果可能有助于了解其哺乳动物对应于神经干细胞增殖及其相关神经发育的作用的作用讨厌王先生说道。“
Patrick Casty教授,在Duke-Nus研究的高级副院长,“随着最新的研究,王教授在神经科学的基础研究中,对几个神经发育障碍产生了宝贵的见解;有可能改善我们关心的方式的见解有这些疾病的人。“
科学家们现在推断了本研究,以了解哺乳动物和人类形式的PR-Set7,称为SetD8和KMT5A的角色,分别在大脑发育中。
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