摘要:研究人员发现了一种名为INST10的蛋白亚基在早期发育过程中引导多能干细胞向神经细胞分化的关键作用。研究发现,INST10水平的降低会导致细胞失去神经特性,转而向其他细胞命运发展,如间充质细胞或肠道细胞。这些发现强调了INST10在维持神经元身份中的重要性,并为理解神经发生的分子过程提供了新见解。该研究为理解与Integrator蛋白复合体突变相关的神经发育障碍提供了新的视角。 关键事实:
来源:Wistar研究所 Wistar研究所的Alessandro Gardini博士及其团队揭示了某些生物过程如何决定神经细胞发育的新机制。他们的研究聚焦于一种分子“桥梁”复合体,为理解早期神经发育提供了新的细节,这对进一步理解神经发育综合征具有重要意义。 尽管我们体内的每个细胞都携带相同的遗传信息,但并非所有细胞都相同。细胞在发育早期会接收到成为何种类型细胞的指令:肌肉细胞、血细胞、神经元等。在生物发育的早期阶段,干细胞从“多能性”状态过渡,这种状态使未分化的细胞能够根据接收到的生物信号和输入发展成多种成熟的、特化的细胞类型。 Gardini博士对多能干细胞在“神经发生”过程中(即人类神经系统,包括大脑的形成)如何决定向神经细胞分化的信号和输入感兴趣。人类的神经发生尚未完全被理解,但Integrator蛋白复合体(影响神经发生的蛋白复合体)亚基的某些突变与神经发育障碍有关。 Gardini及其团队评估了Integrator亚基INST10。他们发现,在中枢和周围神经系统的细胞中,INST10的含量高于同一Integrator蛋白复合体的其他亚基,这表明神经细胞对INST10有某种基本需求。 通过使用模拟早期神经发育的细胞模型,研究人员证实,INST10水平降低的细胞不仅表现出非常不同的基因表达特征,还似乎偏离了向神经细胞发展的路径,转而向间充质细胞发展。这证实了INST10的存在对维持神经元的细胞身份至关重要。 在单细胞水平分析中,INST10减少的干细胞系失去了“主神经元基因”的表达,同时获得了与肠道或平滑组织细胞编程一致的基因表达特征。这些发现证实,INST10在神经细胞的初始发育和整个生命周期中,对维持其细胞身份至关重要。 资金支持:美国国立卫生研究院(NIH)资助R01HL141326、R01CA252223、T32CA09171、补充HL141326-S1,以及Ruth L. Kirschstein国家研究服务奖F31 CA265257。该研究还得到了G. Harold和Leila Y. Mathers慈善基金会的资助。
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