发布时间:2024-07-10 16:12 原文链接: NatNeurosci:识别出机体神经元再生背后的关键机制

  诸如创伤、中风、癫痫和多种神经变性疾病等人类神经系统疾病通常会导致神经元的永久性丧失,且会引起大脑功能的严重损伤;目前的疗法选择非常有限,主要是由于更换丢失的神经元的挑战。直接对神经元进行编程或许能提供一种有希望的疗法策略,这是一种复杂的步骤,其主要涉及将一种细胞的功能改变成为另一种细胞。

  在细胞培养物和活体有机体中,作为中枢神经系统中的非神经元细胞,神经胶质细胞(glial cells)已经能成功转化为功能性的神经元,然而这一重编程过程是非常复杂的,需要进一步深入理解,对于神经科学和再生医学研究领域的科学家们而言,这种复杂性既是一种挑战也是一种动力。

  近日,一篇发表在国际杂志Nature Neuroscience上题为“Direct neuronal reprogramming of mouse astrocytes is associated with multiscale epigenome remodeling and requires Yy1”的研究报告中,来自德国亥姆霍兹慕尼黑中心等机构的科学家们通过研究探索了神经胶质细胞通过一种单一的转录因子转化成为神经元背后的分子机制。具体而言,研究人员终点分析了表观基因组中的小型化学修饰,表观基因组能帮助控制哪些基因在不同时间里在不同细胞中被激活,这项研究中,研究人员首次揭示了由单一转录因子所引发的表观基因组是如何进行协调的。

  利用表观基因组分析中的新方法,研究人员发现,重编程神经遗传学转录因子神经原素2(Neurogenin2)的翻译后修饰或会深刻影响表观遗传学的重新布线和神经元的重编程,然而,仅靠转录因子或许并不足以重编程神经胶质细胞。在一项重要发现中,研究人员识别出了一种新型蛋白—转录调节因子YingYang1,其或能作为这一过程的关键角色,YingYang1对于打开染色质进行重编程非常必要,最终其会与转录因子发生相互作用。

  研究者Gotz博士说道,YingYang1蛋白对于实现星形胶质细胞向神经元的转化非常重要,这些研究发现对于理解和改善神经胶质细胞向神经元的重编程非常重要,从而有望帮助研究人员早日开发出新型治疗性策略。综上,本文研究强调了前神经因素的相互作用在直接神经元重编程过程中的关键角色。(生物谷Bioon.com)

  参考文献:

  Pereira, A., Diwakar, J., Masserdotti, G. et al. Direct neuronal reprogramming of mouse astrocytes is associated with multiscale epigenome remodeling and requires Yy1. Nat Neurosci (2024). doi:10.1038/s41593-024-01677-5


相关文章

NatNeurosci:识别出机体神经元再生背后的关键机制

诸如创伤、中风、癫痫和多种神经变性疾病等人类神经系统疾病通常会导致神经元的永久性丧失,且会引起大脑功能的严重损伤;目前的疗法选择非常有限,主要是由于更换丢失的神经元的挑战。直接对神经元进行编程或许能提......

AI系统绘出“多彩”大脑布线图,可解开和重建大脑密集神经元网络

日本九州大学研究人员在新一期《自然·通讯》上发表文章称,他们开发了一种新的人工智能(AI)工具——QDyeFinder,其可从小鼠大脑的图像中自动识别和重建单个神经元。该过程涉及使用超多色标记协议去标......

新技术能精确灵活调节神经元

美国研究人员开发出一种非侵入性技术,将全息声学设备与基因工程相结合,能够精确瞄准大脑中的目标神经元,并能在多个患病脑区同时精确调节选定的细胞。这项概念验证研究的结果发表在新一期《美国国家科学院院刊》上......

考前“临时抱佛脚”为啥没用?

一项6月12日发表于《自然》的研究表明,当大鼠睡眠不足时,一种与长时记忆有关的关键大脑信号——尖波涟漪会减弱,而且即使之后一晚睡眠正常,也不足以修复这种大脑信号。该研究可能有助于解释为什么睡眠不足会破......

包含16个人脑类器官,新型体外生物神经元在线平台发布

公司创始人与电脑上的多电极阵列。图片来源:FinalSpark公司官网据MSN网站31日消息称,瑞士生物计算初创公司FinalSpark推出一个在线平台,用户可远程访问16个人脑类器官。该公司官网称,......

研究发现一氧化氮互作蛋白调控低糖诱导神经元凋亡的新机制

近日,中国科学院上海药物研究所李佳课题组和浙江大学李新课题组合作,以Deconvolutingnitricoxide–proteininteractionswithspatiallyresolvedm......

小而精,科学家绘制大脑皮层神经元三维图谱

研究人员以惊人的细节绘制了人类大脑的一小部分,由此产生的细胞图谱近日发表于《科学》,并可在网上获取。图谱揭示了被称为神经元的脑细胞、围绕自身形成结的细胞,以及几乎互为镜像的成对神经元之间的新连接模式。......

人类神经元研究新模型面世

美国威尔·康奈尔医学院科学家开发出一种创新性人类神经元模型,详细模拟了tau蛋白聚集体在大脑内的传播,这一过程会导致阿尔茨海默病和额颞叶痴呆症患者认知能力下降。新模型有助科学家找到可能阻断tau蛋白传......

饭后想吃零食或因神经元过度活跃

Vgatl/vlPAG细胞编码食物和饮食方式。图片来源:《自然通讯》那些在吃完一顿饱饭后不久就在冰箱里翻找零食的人,可能不是胃口好,而是因为寻找食物的神经元过度活跃的缘故。美国加州大学洛杉矶分校心理学......

Brain:科学家识别出参与阿尔兹海默病中神经元易感性发生的关键基因

神经变性疾病早期阶段的特征是离散脑细胞群中蛋白质的积累以及这些脑细胞的退化,对于大多数疾病而言,这种选择性的易感性模式是无法解释的,但其对于病理性机制或许能提供重要的见解。阿尔兹海默病是世界上主要的痴......