Nature:研究首次揭示神经干细胞自我更新的调控机制-科技前沿-泓信生物——汇聚有生命力的未来
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Nature:研究首次揭示神经干细胞自我更新的调控机制

时间:2018-03-05

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脑内神经干细胞(neural stem cells,NSCs)的存在对神经性损伤和相关疾病的再生治疗至关重要。近日,来自桑福德伯纳姆的医学发现研究所的研究人员首次描述了mRNA修饰影响神经干细胞自我更新的机制。

       脑内神经干细胞(neural stem cells,NSCs)的存在对神经性损伤和相关疾病的再生治疗至关重要。近日,来自桑福德伯纳姆的医学发现研究所的研究人员首次描述了mRNA修饰影响神经干细胞自我更新的机制。
       NSCs不仅存在于胚胎中,也存在于成人大脑中,它们通过自我更新维持细胞族群,并且还能分化成神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞等各类神经细胞。Jing Crystal Zhao博士表示,在神经系统疾病领域,NSCs细胞代替疗法极具潜力,了解它们如何自我更新对控制它们在脑内保持功能活力不可或缺。在这项新的研究中,研究人员建立了N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)修饰催化酶基因敲除小鼠模型,发现m6A可以促进NSCs增殖,预防细胞过早分化,从而保障NSCs细胞库的储备。更重要的是,m6A修饰调节这一进程的组蛋白修饰变化,组蛋白是DNA包装压缩蛋白,某些组蛋白修饰使DNA紧密结合,从而关闭基因表达,另一些组蛋白修饰可放松DNA,暴露内部基因,便于基因表达开启。mRNA和组蛋白修饰之间存在相互作用,这些互动可能是靶向大脑基因的全新途径,也是调节NSCs自我更新的关键通路。

       尽管人们已经研制出改变组蛋白的药物,并被广泛地应用在神经病学、精神病学和癌症治疗,但目前的组蛋白修饰药物往往都是非特异性的,会作用于整个基因组。这项研究揭示了mRNA和组蛋白修饰相互关系对NSCs更新的作用,通过在单个基因水平上研究这些关系,有望通过调节mRNA修饰开启或关闭特定遗传区域,以纠正脑部疾病的异常基因表达,促进阿尔兹海默症、帕金森症等神经系统疾病的干细胞治疗。

       牙髓干细胞是人体间充质干细胞的一种,具有自我更新复制,再生人体组织器官的能力。牙髓干细胞是活性可达其他来源间充质干细胞的三倍以上,可有效干预治疗神经系统、免疫系统等领域的200余种疾病,将牙髓干细胞存储于牙齿银行,可供给全家上下三代人使用。目前,间充质干细胞已被应用于糖尿病、脊髓损伤、脑瘫等多种疾病的临床试验之中,未来将成为更多疑难杂症的有效治疗手段。