CELL DISCOV:王纲团队揭示转录中介体MED23亚基在髓鞘发育和再生中的关键作用及其机制,为治疗脱髓鞘疾病提供新思路
来源:生物探索 2024-11-21 11:15
本研究不仅揭示了MED23基因点突变导致人类髓鞘发育缺陷和智力障碍的致病机制,还为髓鞘异常相关疾病的治疗提供了新的思路。
髓鞘是包裹在神经轴突上的多层鞘结构,对于神经信号的快速传递至关重要。髓鞘化异常相关疾病往往会造成多种神经功能障碍,如多发性硬化症(Multiple sclerosis)和脑白质营养不良症(Leukodystrophies)。在中枢神经系统中,髓鞘的形成和再生由少突胶质细胞(OLs)负责,其发育过程包括少突胶质前体细胞特化、增殖、迁移和分化等几个阶段,此过程受多种转录因子和表观遗传机制的严格调控。
转录中介体复合物Mediator作为转录调控的关键辅因子,能够接收整合各种信息并汇聚到转录机器RNA聚合酶Pol II上,从而调控下游基因表达,参与多种生物学过程的调控。近期临床研究揭示,人类MED23亚基的多个位点发生点突变与神经发育和功能异常密切相关,包括智力障碍、癫痫、肌张力减退等症状,且多数伴有中枢神经系统髓鞘发育缺陷,如胼胝体变薄和颞叶髓鞘化不足,然而其中的致病机理尚不明确。
复旦大学王纲教授团队在Cell Discovery杂志在线发表了题为Mediator MED23 controls oligodendrogenesis and myelination by modulating Sp1/P300-directed gene programs的研究论文,揭示了Mediator Med23亚基在髓鞘发育和再生中的关键作用及其调控机制。
研究团队利用基因编辑技术构建了Med23基因突变小鼠模型,发现Med23基因突变会导致脑白质萎缩、认知功能减退等髓鞘发育不良的典型症状。进一步研究发现,MED23在OLs的分化成熟过程中扮演关键角色,其突变或缺失均会导致少突胶质细胞前体无法分化为成熟的OLs,从而影响髓鞘的形成和再生。为了深入研究MED23亚基调控的分子机制,研究团队结合转录组测序及体外实验,鉴定了MED23可能调控的转录因子Sp1。
进一步利用CUT&Tag以及生化实验,研究团队发现在少突细胞分化过程中, Sp1与组蛋白乙酰转移酶P300在全基因组上存在广泛共定位,包括多个OLs分化基因和脂类代谢基因的超级增强子 (super enhancer) 区域,二者共同激活OLs分化相关基因的表达。MED23亚基作为关键辅因子,其缺失显著降低 P300在Sp1下游靶基因上的结合,从而导致下游多个OLs分化和脂类代谢相关基因的下调,最终抑制OLs的分化成熟。本研究不仅揭示了MED23基因点突变导致人类髓鞘发育缺陷和智力障碍的致病机制,还为髓鞘异常相关疾病的治疗提供了新的思路。
版权声明 本网站所有注明“来源:生物谷”或“来源:bioon”的文字、图片和音视频资料,版权均属于生物谷网站所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任。取得书面授权转载时,须注明“来源:生物谷”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。