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一种对成人大脑功能恢复至关重要的分子——TET1
【字体: 大 中 小 】 时间:2021年06月09日 来源:Nature Communications
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纽约城市大学ASRC神经科学研究小组的一项新研究发现,一种TET1的分子是髓磷脂修复的必要成分,髓磷脂保护神经并促进电信号的准确传输。这一发现可能在治疗神经退行性疾病和健康个体衰老大脑的分子再生方面具有重要意义。
最近的研究表明,受伤、体育锻炼和精神刺激每天都会产生新的脑细胞。神经胶质细胞,尤其是那些被称为少突胶质细胞祖细胞的细胞,对外界信号和损伤具有高度的反应性。它们可以检测神经系统的变化并形成新的髓磷脂,髓磷脂包裹神经并提供代谢支持和准确的电信号传输。然而,随着我们年龄的增长,对外界信号的反应会减少髓磷脂的形成,这种渐进式的下降与一般人群中老年人发现的与年龄相关的认知和运动障碍有关。髓磷脂形成受损也被报道在患有神经退行性疾病(如多发性硬化症或阿尔茨海默氏症)的老年人中,并被确定为其临床进展性恶化的原因之一。
纽约城市大学研究生中心高级科学研究中心的神经科学计划团队的一项新研究已经确认了一种名为 ten-eleven-translocation 1 (TET1)的分子是髓磷脂修复的必要组成部分。今天发表在《Nature Communications》杂志上的这项研究表明,TET1可以改变成人大脑中特定胶质细胞的DNA,使它们在受伤时形成新的髓鞘。
“我们设计实验来识别可能影响大脑恢复活力的分子,”Sarah Moyon博士说,她是纽约城市大学ASRC神经科学倡议的研究助理教授,也是这项研究的主要作者。“我们发现,年老小鼠的TET1水平逐渐下降,这样,DNA就不能再被适当修改以保证功能性髓磷脂的形成。”
结合全基因组测序生物信息学,作者指出,TET1诱导的年轻成年小鼠DNA修饰对于促进中枢神经系统细胞间的健康对话和保证正常功能至关重要。作者还证明了在形成髓鞘的胶质细胞中使用基因修饰的TET1的年轻成年小鼠不能产生有功能的髓鞘,因此表现得像老年小鼠。
“新发现的TET1与年龄相关的下降,可能解释了老年人无法形成新的髓磷脂的原因,”纽约城市大学ASRC神经科学计划(CUNY ASRC Neuroscience Initiative)的创始主任、纽约城市大学研究生中心(Graduate Center)生物学和生物化学教授、该研究的主要研究员Patrizia Casaccia说。“我相信,研究正常条件下神经胶质细胞衰老的影响,以及神经退行性疾病患者的影响,最终将帮助我们设计出更好的治疗策略,以减缓多发性硬化症和阿尔茨海默氏症等毁灭性疾病的进展。”
研究人员说,这一发现还可能对健康个体衰老大脑的分子再生具有重要意义。未来的研究旨在提高老年小鼠的TET1水平,以确定该分子是否能够挽救新的髓鞘形成,并促进正常的神经胶质通讯。该研究团队的长期目标是促进老年人和神经退行性疾病患者认知和运动功能的恢复。
原文检索:TET1-mediated DNA hydroxymethylation regulates adult remyelination in mice
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