上海生科院教授《细胞》子刊解析神经干细胞研究

自中科院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所，干细胞生物重点实验室（Key Laboratory of Stem Cell Biology），日本福井大学（Fukui University）医学院，美国Sloan-Kettering癌症研究中心（Memorial Sloan-Kettering Cancer Center ，MSKCC)等处的研究人员发现在神经发育早期，bHLH家族负性转录因子Id蛋白可以通过维持同家族中另一个转录因子Hes1基因的表达，抑制神经干细胞提前分化为神经元，从而使胚胎神经干细胞的数量维持在适当的水平，这揭示了神经发育早期神经干细胞维持的新机制。这一研究成果公布在《Developmental Cell》杂志上。

文章的通讯作者是来自中国科学院上海生命科学院生物化学与细胞生物学研究所副所长 景乃禾教授，第一作者是白戈博士。

原文检索：
Developmental Cell, Vol 13, 283-297, 07 August 2007
Id Sustains Hes1 Expression to Inhibit Precocious Neurogenesis by Releasing Negative Autoregulation of Hes1
[Abstract]

神经干细胞是一类存在于胚胎和成年神经系统中的干细胞，可分化为多种类型的神经元和神经胶质细胞，从而构成整个中枢神经系统。科学界以往的研究表明，神经干细胞一旦提前分化，会导致神经系统发育缺陷，从而严重影响整个中枢神经系统的正常发育。

科学界以往的研究表明，神经干细胞的维持对于神经发育的正常进行至关重要。神经干细胞提前分化会导致神经元数量下降以及神经胶质细胞类型的缺失，造成神经系统发育缺陷，从而严重影响整个中枢神经系统的正常发育。现代医学研究还表明，利用神经干细胞可以分化为多种神经细胞的特性，通过在病人体内进行神经干细胞移植具有治疗神经退行性疾病等多种神经系统疾病的潜力。此外，神经干细胞的非正常增殖还与脑部肿瘤的形成具有密切关系。

现代医学研究还表明神经干细胞可分化为多种神经细胞的神经干细胞，若能进行人工移植，有治疗老年痴呆、神经性损伤等多种神经系统疾病的潜力。此外，成年脑内神经干细胞的非正常增殖，与脑部肿瘤的形成脱不了干系。这种不受控的乱增殖，和胚胎发育早期神经干细胞不受控的提前分化，机理颇为相似。上海科学家的最新研究成果，将为这些疾病的预防和干细胞治疗提供重要的理论基础。

文章中，研究人员在对鸡和小鼠胚胎神经发育过程的研究中发现，在神经干细胞比较集中的早期神经管中，Id和Hes1基因都具有较高的表达。过量表达Id基因可以上调Hes1基因的表达，并抑制神经元分化；抑制Id基因会导致Hes1基因的表达下调，同时引起神经干细胞提前分化为神经元。进一步的机制研究发现，Id蛋白是通过与Hes1蛋白相互结合，并解除Hes1基因的自反馈抑制来维持Hes1基因表达的。上述研究结果揭示了神经发育早期神经干细胞维持的新机制，不但有助于了解相关神经系统发育缺陷的发病机理，还将为预防和治疗脑部肿瘤以及为神经损伤后的干细胞治疗提供重要的理论基础。

附：
景乃禾

理学博士, 研究员，博士生导师。

中国科学院上海生命科学院生物化学与细胞生物学研究所副所长，研究组长。

上海市岳阳路320号
， 邮编 200031

Tel: 021-5492-1381

Fax: 021-5492-1011

E-mail: njing@sibs.ac.cn

1978-1982年 南京大学化学系，获理学学士学位。

1982-1988年 中科院上海生物化学研究所研究生，获理学博士学位。

1989－1991年 日本理化学研究所博士后研究。

1992－1993年 以访问学者身份赴日本理化学研究所进行合作研究。

1995年 以访问学者身份在法国Strasbourg的遗传与分子细胞生物学研究所(IGBMC)进行合作研究。

1996－1997年 以访问学者身份在德国Geottingen之马普生物物理化学研究所(Max-Planck Institute for Biophysical Chemistry)进行合作研究。

2000年 以访问教授身份赴日本熊本大学进行合作研究。

2003年 以访问教授身份赴日本大阪大学进行合作研究。

中国生物化学与分子生物学学会副理事长兼秘书长；中国细胞生物学学会理事；上海生物化学与分子生物学学会理事长；中国神经科学学会神经化学专业委员会主任委员。《生理学报》、《J. Mol. Cell Biol.》编委和《Neuroscience Bulletin》常务编委。

研究方向

大脑发育与脑功能的分子和细胞机制。大脑是生物体内最复杂的器官之一，而这一复杂系统是由胚胎发育早期的神经干细胞发育分化而来的。因此，研究神经干细胞发生和神经元发育分化的分子机制，将有助于加深人们对大脑是如何形成的这一问题的认识。同时，在分子水平上研究脑重要功能相关基因，将有助于加深人们对大脑是如何工作的这一问题的认识。

目前从事的主要研究工作有：
1. 以胚胎干细胞（ES）和多潜能P19细胞的体外神经分化为模型，研究多潜能干细胞神经命运决定过程中FGF、BMP和WNT信号通路间的调控网络。

2. 以鸡胚神经发育为模型，研究在神经发生过程中神经元和胶质细胞命运决定的分子机制。

3. 小鼠巢蛋白基因表达调控的分子机制。
4. 脑功能及神经系统疾病相关基因的筛选、鉴定及功能研究。

近期发表的研究论文：

1. X. Gao, W. Bian, J. Yang, K. Tang, H. Kitani, T. Atsumi, N. Jing*. A role of N-cadherin in neuronal differentiation of embryonic carcinoma P19 cells. Biochem. Biophy. Res. Commun., 2001, 284:1098-1103.

2. Tang K, Yang J, Gao X, Wang C, Liu L, Kitani H, Atsumi T, Jing N*.Wnt-1 promotes neuronal differentiation and inhibits gliogenesis in P19 cells. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2002, 293:167-73.

3. Lin W, Furthauer M, Thisse B, Thisse C, Jing N, Ang SL. Cloning of the mouse Sef gene and comparative analysis of its expression with Fgf8 and Spry2 during embryogenesis. Mech. Dev., 2002, 113:163-168.

4. Tang K, Wang C, Shen C, Sheng S, Ravid R, Jing N*. Identification of a novel alternative splicing isoform of human amyloid precursor protein gene, APP639. Eur. J. Neurosci., 2003, 18:102-108.

5. Shinya Tanaka, Yusuke Kamachi, Aki Tanouchi, Hiroshi Hamada, Naihe Jing and Hisato Kondoh. Interplay of SOX and POU factors in regulation of the nestin gene in neural primordial cells. Mol. Cell. Biol., 2004, 24:8834-8846.

6. Qiuling Hou, Xiang Gao, Xuehan Zhang, Linwei Kong, Xinming Wang, Wei Bian, Yanyang Tu, Meilei Jin , Guoping Zhao, Baoming Li, Naihe Jing* and Lei Yu. SNAP -25 in hippocampal CA1 region is involved in memory consolidation. Eur. J. Neurosci., 2004, 20:1593-1603. (Also see: Eur. J. Neurosci., 2004, 20:2489).

7. Ye Yan, Wei Bain, Zhiqin Xie, Xinmin Cao, Isabelle Le Roux, Francois Guillemot, Naihe Jing*. Stat3 signaling is present and active during development of the central nervous system and eye of vertebrates. Dev. Dyn., 2004, 231:248–257.

8. Leping Cheng, Zhigang Jin, Li Liu, Ye Yan, Tingting Li, Xueliang Zhu, Naihe Jing*. Characterization and promoter analysis of the mouse nestin gene. FEBS Lett., 2004, 565:195–202.

9. Jie An, Quan Yuan, Chen Wang, Li Liu, Ke Tang, Hongyu Tian, Naihe Jing* and Fukun Zhao. Differential display of proteins involved in the neural differentiation of mouse embryonic carcinoma P19 cells by comparative proteomic analysis. Proteomics, 2005, 5:1656–1668.

10. Lirong Diao, Bianhong Zhang, Junkai Fan, Xiang Gao, Shaogang Sun, Kai Yang, Dan Xin, Naihe Jing, Yunqi Geng and Chen Wang. Herpes virus proteins ICP0 and BICP0 can activate NF-κB by catalyzing IκB-ubiquitination. Cell. Signal., 2005, 17:217–229.

11. Hideki Kanaya, Ryu Takeya, Kosei Takeuchi, Norinobu Watanabe, Naihe Jing and Hideki Sumimoto . Fhos2, a novel formin-related actin-organizing protein, probably associates with the nestin intermediate filament. Genes to Cells, 2005, 10:665-678.

12. Xue-Han Zhang ,Hui Zhang, Yanyang Tu, Xiang Gao, Changfu Zhou, Meilei Jin , Guoping Zhao, Naihe Jing*, Bao-Ming Li ,Lei Yu. Identification of a novel protein for memory regulation in the hippocampus. Biochem. Biophy. Res. Commun., 2005, 334:418-424.

13. Xidao Wang, Yuqiu Zhang, Lingwei Kong, Zhiqin Xie, Zhixin Lin, Ning Guo, Judith A. Strong, Johanna T. A. Meij, Zhiqi Zhao, Naihe Jing* and Lei Yu. RSEP1 is a novel gene with functional involvement in neuropathic pain behaviour. Eur. J. Neurosci., 2005, 22:1090–1096.