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研究表明在神經(jīng)干細胞中敲除RNA結(jié)合蛋白HuR導致成年神經(jīng)發(fā)生缺
閱讀:495 發(fā)布時間:2020-2-17神經(jīng)發(fā)生是神經(jīng)干細胞增殖分化產(chǎn)生新生神經(jīng)元的過程,對哺乳動物大腦的正確發(fā)育及功能連接建成至關(guān)重要。在胚胎發(fā)育過程中,室管膜區(qū)域的神經(jīng)上皮細胞通過對稱分裂擴增祖細胞庫,當神經(jīng)上皮增厚至假復層室壁時,神經(jīng)上皮細胞轉(zhuǎn)化為放射狀膠質(zhì)細胞,即胚胎神經(jīng)干細胞(eNSCs),后者直接產(chǎn)生神經(jīng)元,或經(jīng)中間前體細胞間接產(chǎn)生神經(jīng)元。
與此同時,一部分的eNSCs開始緩慢增殖并存留下來成為側(cè)腦室室管膜亞區(qū)和海馬齒狀回顆粒下區(qū)的成體神經(jīng)干細胞(aNSCs)。盡管成體神經(jīng)發(fā)生的增殖分化過程與胚胎期神經(jīng)發(fā)生相類似,但其在增殖速率、分化速度及細胞微環(huán)境變化等方面仍然存在較大差異。這兩個階段神經(jīng)發(fā)生的差異調(diào)節(jié)的內(nèi)在機制仍然不清楚。
中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所郭偉翔研究組的研究結(jié)果表明,在神經(jīng)干細胞中特異性敲除RNA結(jié)合蛋白HuR,導致成年神經(jīng)發(fā)生缺陷,對胚胎期神經(jīng)發(fā)生沒有影響。
在eNSCs中,HuR主要定位于細胞質(zhì)中,隨著發(fā)育的進行,aNSCs中HuR主要定位于細胞核中。進一步分子機制分析結(jié)果表明,HuR調(diào)控黏著斑激酶(FAK)的選擇性剪切。在HuR敲除的aNSCs中會形成5’-UTR變短的mRNA,導致FAK mRNA翻譯增加,F(xiàn)AK信號過度激活。
在HuR條件性敲除小鼠中藥物抑制FAK的活性能改善成年神經(jīng)發(fā)生缺陷及海馬依賴性的學習和記憶障礙。這一工作提出在發(fā)育過程中,HuR在eNSCs和aNSCs的細胞質(zhì)和細胞核中易位表達,可能是胚胎神經(jīng)發(fā)生和成年神經(jīng)發(fā)生差異調(diào)節(jié)的分子機制之一。