发现RETT综合征背后的遗传机制
![Images of brain organoids from control (top) and Rett syndrome (RTT) (bottom) patients, with astrocytes stained in cyan. You can see that the intensity of cyan color is higher in the RTT brain organoids. Credit: Kyushu University/Nakashima Lab 发现RETT综合征背后的遗传机制](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2021/uncovering-the-genetic.jpg)
bob88体育平台登录九州大学领导的医学研究人员揭示了RETT综合征神经功能障碍背后的潜在遗传途径。该小组发现,涉及病理学的关键基因缺陷会触发神经干细胞,从而通过产生更多的星形胶质细胞(大脑的维持细胞)来产生更少的神经元。
研究人员希望他们鉴定出的分子病理,如杂志报道细胞报告,将来可能导致RETT综合征的潜在治疗靶点。
RETT综合征是一种进行性神经发育障碍,其特征是认知和协调方面的障碍(与严重程度不同),每10,000至15,000名女性出生中大约有1个。但是,最初很难识别,因为在最初的6-18个月中,儿童似乎正常发育。
“ RETT综合征是由突变引起的单基因叫甲基-CPG结合蛋白2, 或者MECP2。该基因在二十年前被确定,此后已经发现了很多东西,但是确切的突变如何引起病理仍然难以捉摸。”
在过去的研究中,该小组确定MECP2是处理特定microRNA以控制神经元功能的调节剂。因此,他们回去调查该途径是否也参与了神经干细胞。
与Messenger RNA相比,从细胞使用的DNA转录的最终模板用于合成蛋白质,microRNA(或miRNA)较小,并且可以调节Messenger RNA,以确保细胞制造正确量的所需蛋白质。
Nakashima说:“通过我们的研究,我们发现了几种与MECP2相关的microRNA,但只有一个影响神经干细胞的分化:一种称为miR-199a的microRNA,” Nakashima说。“实际上,当MeCP2或MiR-199a被破坏时,我们发现它增加了称为星形胶质细胞的细胞的产生。”
星形胶质细胞就像大脑的支撑细胞一样。神经元开火电信号,星形胶质细胞有助于维护其他一切。在发育过程中,星形胶质细胞和神经元是由相同类型的干细胞(称为神经干细胞)产生的,它们的产生得到了仔细控制。然而,MECP2或miR-199a的功能障碍会导致这些干细胞产生的星形胶质细胞比神经元更多。
“进一步的分析表明,miR-199a靶向蛋白质SMAD1,这是一种适当细胞发育至关重要的转录因子。SMAD1在一种称为BMP信号传导的途径下游功能,已知该途径抑制神经元的产生并促进星形胶质细胞的产生,”中岛。
为了进一步研究这一过程,团队建立了脑器官培养物(神经干细胞的3D培养物,可以模仿大脑发育方面)细胞源自RETT综合征患者。当他们抑制BMP时,骨形态发生蛋白的缩写缩短了,该团队能够减少异常的神经干细胞分化。
负责团队的Kinichi Nakashima总结说:“我们的发现使我们对MECP2,MiR-199a和BMP信号在RETT综合征的病理学中的作用有了宝贵的了解。”“需要进一步调查,但我们希望这可以导致RETT的临床治疗综合征症状。”