J Neurosci：关键蛋白调节大脑发育
来源：本站原创 2020-09-25 00:19
正常的大脑发育需要神经元和非神经元（也称为神经胶质）细胞之间的精确相互作用。筑波大学的研究人员在一项新研究中揭示了蛋白质精氨酸甲基转移酶（PRMT）1的丧失如何导致神经胶质细胞破裂并影响大脑的正常发育。
2020年9月27日讯/生物谷BIOON/---正常的大脑发育需要神经元和非神经元（也称为神经胶质）细胞之间的精确相互作用。筑波大学的研究人员在一项新研究中揭示了蛋白质精氨酸甲基转移酶（PRMT）1的丧失如何导致神经胶质细胞破裂并影响大脑的正常发育。
PRMT修饰其他蛋白质的特定氨基酸，从而调节细胞的关键功能，例如存活，增殖和发育。在迄今为止已确定的PRMT家族的许多成员中，PRMT1是最常见的成员之一，它控制组织的发育和寿命以及应激反应。由于PRMT1的完全敲除（即发育过程中所有组织中蛋白质的损失）会导致胚胎发育失败，因此最近对PRMT1的组织特异性敲除进行了越来越严格的研究，以了解PRMT1如何促进组织发展。
“我们以前发现PRMT1在大脑发育过程中对于一种神经胶质细胞少突胶质细胞的功能至关重要，”该研究的通讯作者深水明吉教授说。 “这项研究的目的是了解我们在PRMT1条件性基因敲除小鼠中观察到的其他神经胶质细胞可能如何导致髓鞘发育不良。”
为了实现他们的目标，研究人员使用了与以前的研究相同的小鼠模型，其中PRMT1被敲除到神经干细胞（NSC）和源自NSC的细胞中。这些包括少突胶质细胞和星形胶质细胞，但不包括小胶质细胞，它们都是大脑中重要的神经胶质细胞类型。研究人员对称为皮层的大脑外部区域进行了RNA测序，这些细胞位于新生PRMT1基因敲除小鼠体内。通过这样做，他们能够调查缺乏PRMT1的小鼠大脑中基因表达的变化。有趣的是，研究人员发现调节炎症的基因表达增加，表明星形胶质细胞和小胶质细胞的参与。仔细观察炎症标志物，研究人员发现，在一组炎症标志物中，特别是IL-6的表达在PRMT1基因敲除小鼠中显著增加。
接下来，研究人员询问缺乏PRMT1并仔细观察星形胶质细胞和小胶质细胞的新生小鼠的大脑中炎症如何增加。通过分析大脑中星形胶质细胞和小胶质细胞的标志物，他们发现了严重的持续炎症的迹象：大量星形胶质增生，星形胶质细胞数量增加，小胶质细胞数量增加。
第一作者，助理教授Misuzu Hashimoto说：“这些结果表明，PRMT1调节了大脑的重要的发育过程。我们的结果为对大脑发育的分子控制提供了新颖的见解。”（生物谷 Bioon.com）
资讯出处：How a single protein in non-neuronal cells controls brain development
原始出处：Misuzu Hashimoto et al. Loss of PRMT1 in the CNS induces reactive astrocytes and microglia during postnatal brain development, Journal of Neurochemistry (2020). DOI: 10.1111/jnc.15149
PRMT修饰其他蛋白质的特定氨基酸，从而调节细胞的关键功能，例如存活，增殖和发育。在迄今为止已确定的PRMT家族的许多成员中，PRMT1是最常见的成员之一，它控制组织的发育和寿命以及应激反应。由于PRMT1的完全敲除（即发育过程中所有组织中蛋白质的损失）会导致胚胎发育失败，因此最近对PRMT1的组织特异性敲除进行了越来越严格的研究，以了解PRMT1如何促进组织发展。
（图片来源：Www.pixabay.com）
“我们以前发现PRMT1在大脑发育过程中对于一种神经胶质细胞少突胶质细胞的功能至关重要，”该研究的通讯作者深水明吉教授说。 “这项研究的目的是了解我们在PRMT1条件性基因敲除小鼠中观察到的其他神经胶质细胞可能如何导致髓鞘发育不良。”
为了实现他们的目标，研究人员使用了与以前的研究相同的小鼠模型，其中PRMT1被敲除到神经干细胞（NSC）和源自NSC的细胞中。这些包括少突胶质细胞和星形胶质细胞，但不包括小胶质细胞，它们都是大脑中重要的神经胶质细胞类型。研究人员对称为皮层的大脑外部区域进行了RNA测序，这些细胞位于新生PRMT1基因敲除小鼠体内。通过这样做，他们能够调查缺乏PRMT1的小鼠大脑中基因表达的变化。有趣的是，研究人员发现调节炎症的基因表达增加，表明星形胶质细胞和小胶质细胞的参与。仔细观察炎症标志物，研究人员发现，在一组炎症标志物中，特别是IL-6的表达在PRMT1基因敲除小鼠中显著增加。
接下来，研究人员询问缺乏PRMT1并仔细观察星形胶质细胞和小胶质细胞的新生小鼠的大脑中炎症如何增加。通过分析大脑中星形胶质细胞和小胶质细胞的标志物，他们发现了严重的持续炎症的迹象：大量星形胶质增生，星形胶质细胞数量增加，小胶质细胞数量增加。
第一作者，助理教授Misuzu Hashimoto说：“这些结果表明，PRMT1调节了大脑的重要的发育过程。我们的结果为对大脑发育的分子控制提供了新颖的见解。”（生物谷 Bioon.com）
资讯出处：How a single protein in non-neuronal cells controls brain development
原始出处：Misuzu Hashimoto et al. Loss of PRMT1 in the CNS induces reactive astrocytes and microglia during postnatal brain development, Journal of Neurochemistry (2020). DOI: 10.1111/jnc.15149
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