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Dev Cell:斑马鱼模型揭示阿尔茨海默氏症之谜

来源:生物谷 2014-08-20 09:46

2014年8月20日讯 /生物谷BIOON/--在斑马鱼胚胎神经组织中,关于干细胞成熟发展为神经细胞的调控机制的新研究发现,有助科学家更好了解人类大脑神经变性疾病。研究人员Evgenia Salta解释说:人大脑中的干细胞是还没有演变为成熟神经细胞的细胞,但干细胞确实有发展为神经细胞的可能性。干细胞在大脑发育中当然是至关重要的,类似的干细胞也存在于斑马鱼。因此,斑马鱼是研究这些细胞的行为的理想模型。

在早期胚胎发育中,所谓的Notch信号传导途径调节这些干细胞的进一步成熟。但科学家们仍然对于Notch在老年痴呆症患者大脑中的作用是未知的,但Evgenia Salta的研究正在改变这种局面。

参与Notch信号传导途径的基因表达受微小RNA(miRNA)部分调控,Evgenia Salta:我们专门研究miRNA-132如何调节干细胞Notch信号通路。miRNA-132似乎在维持成人大脑的可塑性中发挥作用,虽然成人大脑中仍含有干细胞,但数量有限。在神经系统疾病如阿尔茨海默氏中,miRNA-132的活性降低。

我们想研究miRNA-132在神经系统中降低后的影响。斑马鱼是一种理想的模式,因为我们可以很容易地减少它们miRNA的水平。减少miRNA-132水平,结果发现斑马鱼干细胞的发育受损,我们还揭示了在这个过程中发挥作用的分子。

Evgenia Salta团队使用斑马鱼作为研究模型,并发现了神经细胞发育的一个以前未知的调控机制。在阿尔茨海默氏病患者的大脑中,miRNA-132的水平也减少。Evgenia Salta:让我们惊讶的是,斑马鱼中miRNA-132活性降低,会阻断干细胞进一步成熟分化为神经细胞。

由于这项斑马鱼的研究工作,我们现在可以仔细研究阿尔茨海默氏症患者的大脑中究竟是什么出了问题。因此,研究小组已经在小鼠和死亡患者大脑中开始了后续研究。(生物谷Bioon.com)

A Self-Organizing miR-132/Ctbp2 Circuit Regulates Bimodal Notch Signals and Glial Progenitor Fate Choice during Spinal Cord Maturation

Evgenia Salta, et al.

Radial glial progenitors play pivotal roles in the development and patterning of the spinal cord, and their fate is controlled by Notch signaling. How Notch is shaped to regulate their crucial transition from expansion toward differentiation remains, however, unknown. miR-132 in the developing zebrafish dampens Notch signaling via a cascade involving the transcriptional corepressor Ctbp2 and the Notch suppressor Sirt1. At early embryonic stages, high Ctbp2 levels sustain Notch signaling and radial glial expansion and concomitantly induce miR-132 expression via a double-negative feedback loop involving Rest inhibition. The changing balance in miR-132 and Ctbp2 interaction gradually drives the switch in Notch output and radial glial progenitor fate as part of the larger developmental program involved in the transition from embryonic to larval spinal cord.

 

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