摘要:
SISSA大脑皮层发育实验室领导的一项新研究表明,参与许多大脑发育过程和罕见疾病(如Rett和West综合征)的Foxg1基因如何在指导干细胞分化方面发挥根本作用,确保神经元和胶质细胞在正确的时间产生正确的数量。这项研究成果发表在剑桥大学和IRCCS布鲁加罗弗洛合作的期刊《大脑皮质》上,为理解和治疗不可治愈的遗传疾病开辟了新的途径。
大脑皮层的发育是一个非常复杂的过程,在很大程度上仍然是神秘的。干细胞赋予神经元生命,再赋予星形胶质细胞生命,赋予胶质细胞生命,是滋养神经元、调节其活动所必需的。在人类中,这发生在怀孕第四个月后,此时神经细胞的产生趋于完成,星形胶质细胞的产生趋于增加。在啮齿动物中,这种转变在出生后立即发生。
到目前为止,还不清楚是什么机制协调了这种转化,但SISSA的研究人员表明,已经因参与其他发育过程和一些罕见疾病而闻名的Foxg1基因像一个真正的“导体”一样调节干细胞的分化行为。他们观察到基因的表达水平自然下降,从星形胶质细胞开始产生的时间非常短。然后研究人员在体内和体外调节该基因的表达,观察到这种表达的增加会减缓神经元向星形胶质细胞的过程。
另一方面,表达的减少对它是有利的。
他们还证实,在人类干细胞中也发生了非常相似的现象。最后,学者们还研究了这一现象,以阐明其自身的机制,并确定了两种类型的过程。一方面,Foxg1调节四个主要基因的表达,这些基因与神经元和星形胶质细胞的产生之间的选择有关。另一方面,它调节参与星形胶质细胞分化过程的几个分子机器(基因电池)的功能。
SISSA皮质发育实验室主任兼研究负责人安托内洛马拉马西评论说:“从科学和方法上来说,这是一个非常重要的结果。”“Foxg1在这一转变过程中的作用及其与疾病如Rett和West综合征变异体的关系表明,这些综合征的一些典型异常现象是通过改变星形胶质细胞产生的时间尺度而产生的。并为可能的基因疗法开辟了道路。”
Mallamaci补充说:“此外,体外和体内研究的结合以及与从人类干细胞中获得的结果的比较被证明是研究高度保存的发育过程的成功方法。
标签:神经细胞