关键基因功能障碍导致神经干细胞产生的星形胶质细胞多于神经元

研究小组发现，与病理有关的关键基因的缺陷会通过产生更多的星形胶质细胞--大脑的维持细胞--来触发神经干细胞产生较少的神经元。

研究人员希望他们发现的分子病理学，正如在杂志上报道的那样

细胞报告

，可为Rett综合征提供潜在的治疗靶点。

Rett综合征是一种累进性神经发育障碍，其特征是认知和协调障碍--其严重程度各不相同--大约每10,000至15,000名女婴中就有一例。然而，由于儿童在最初的6-18个月内似乎发育正常，所以很难初步确定。

Rett综合征是由一个名为Rett综合征的基因突变引起的。

甲基CpG结合蛋白2

，或

MeCP 2

。这个基因早在二十多年前就已经被发现了，但目前还不清楚突变是如何引起病理的。“九州大学医学院的第一作者中岛幸解释说。

在他们过去的研究中，研究小组发现MeCP 2是一种调控特定微RNA来控制神经元功能的调节因子。所以，他们会去调查这个途径是否也参与了神经干细胞的分化。

与信使RNA相比，细胞用来合成蛋白质的最终模板--microRNAs--或者miRNAs--要小得多，可以调节信使RNA，以确保细胞产生正确数量的所需蛋白质。

Nakashima说：“通过我们的研究，我们发现了几个与MeCP 2相关的微RNA，但只有一个影响神经干细胞的分化：一种叫做miR-199a的微RNA。”“事实上，当MeCP 2或miR-199a被破坏时，我们发现它增加了称为星形胶质细胞的细胞的产生。”

星形胶质细胞就像你大脑的支撑细胞。当神经元发出电信号时，星形胶质细胞会帮助维持其他一切。在发育过程中，星形胶质细胞和神经元产生于同一类型的干细胞，即神经干细胞，它们的产生受到严格控制。然而，MeCP 2或miR-199a的功能障碍导致这些干细胞产生的星形胶质细胞多于神经元。

Nakashima说：“进一步的分析表明，miR-199a的目标蛋白是Smad 1，这是一种对细胞正常发育至关重要的转录因子。Smad 1在BMP信号通路下游发挥作用，这种信号通路可以抑制神经元的产生并促进星形胶质细胞的生成。”

为了进一步研究这一过程，研究小组从Rett综合征患者的iPS细胞中建立了一种脑器官培养--一种能够模拟大脑发育方面的神经干细胞的三维培养。当他们抑制BMP，也就是骨形态发生蛋白时，研究小组能够减少神经干细胞的异常分化。

“我们的发现为我们提供了关于MeCP 2、miR-199a和BMP信号在Rett综合征病理学中的作用的有价值的洞察，”领导团队的Kinichi Nakashima总结道。“还需要进一步的研究，但我们希望这能导致Rett综合征症状的临床治疗。”