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來自四川大學(xué)、德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心等處的研究人員在少突膠質(zhì)細(xì)胞分化分子機(jī)制研究中取得重要進(jìn)展,證實(shí)少突膠質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞譜系決定因子Olig2通過將染色質(zhì)重塑因子定位到特異性增強(qiáng)子上,啟動(dòng)調(diào)控了少突膠質(zhì)細(xì)胞分化。相關(guān)論文發(fā)布在1月17日的《細(xì)胞》(Cell)雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是華人科學(xué)家、德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心Q. Richard Lu博士。四川大學(xué)為這篇論文的*研究單位。四川大學(xué)華西第二醫(yī)院的余洋(Yang Yu,音譯)為論文的*作者。
少突膠質(zhì)細(xì)胞(Oligodendrocyte, OL)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘形成細(xì)胞,在神經(jīng)元信息快速傳導(dǎo)以及軸突的功能維持方面其重要作用。成熟的少突膠質(zhì)細(xì)胞來源于其前體細(xì)胞,在zui終包繞軸突形成髓鞘之前,前體細(xì)胞需歷經(jīng)一系列的發(fā)育過程,包括髓鞘相關(guān)基因的表達(dá)和細(xì)胞形態(tài)的改變。越來越多的研究表明,很多精神異常疾病都與少突膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)育異常、脫髓鞘或髓鞘再生障礙有關(guān)。因此少突膠質(zhì)細(xì)胞增殖和分化研究在發(fā)育生物學(xué)中具有重大意義。
過去的研究證實(shí), Olig2是一種少突膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子,與前體細(xì)胞增殖和向少圖膠質(zhì)細(xì)胞分化密切相關(guān)。然而其分子作用機(jī)制還有待更進(jìn)一步的解析。
在這篇文章中研究人員證實(shí),在分化起始階段ATP依賴的SWI/SNF染色質(zhì)重塑酶Smarca4/Brg1激活,對(duì)于啟動(dòng)和促進(jìn)少突膠質(zhì)細(xì)胞譜系分化進(jìn)程和成熟至關(guān)重要。利用ChIP-seq進(jìn)行全基因組分階段研究揭示,少突膠質(zhì)細(xì)胞譜系決定因子Olig2充當(dāng)了一種預(yù)模式(prepatterning)因子,引導(dǎo)Smarca4/Brg1到達(dá)少突膠質(zhì)細(xì)胞特異性增強(qiáng)子。研究表明將招募Smarca4/Brg1至不同的髓鞘形成調(diào)控基因組受到了發(fā)育調(diào)控。功能分析相對(duì)于染色質(zhì)表觀遺傳標(biāo)記的Smarca4/Brg1和Olig2相互定位,揭示出階段特異性的cis調(diào)控元件,預(yù)測了數(shù)組控制少突膠質(zhì)細(xì)胞分化的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子。
新研究結(jié)果表明Olig2調(diào)控了Smarca4/Brg1依賴性的染色質(zhì)重塑復(fù)合物的功能特異性和活性,以及轉(zhuǎn)錄相關(guān)染色質(zhì)修飾,這對(duì)于地啟動(dòng)和建立轉(zhuǎn)錄程序,促進(jìn)少突膠質(zhì)細(xì)胞分化及隨后中樞神經(jīng)細(xì)胞的髓鞘形成至關(guān)重要。
這項(xiàng)研究不僅揭示了少突膠質(zhì)細(xì)胞分化分子調(diào)控機(jī)制,對(duì)于深入了解少突膠質(zhì)細(xì)胞相關(guān)的神經(jīng)疾病發(fā)病機(jī)理也具有重要的意義。
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