CHD8-TRRAP 轴在人类神经干细胞中调控 MYC 和 E2F 靶基因的关键作用

为探究 CHD8 在自闭症相关细胞中的功能，研究人员发现 CHD8 与 TRRAP 相互作用，共同调控 MYC 和 E2F 靶基因，影响细胞周期，这一成果为理解自闭症发病机制提供新视角。

　　# 探秘神经干细胞调控密码：CHD8-TRRAP 轴的关键作用
在神秘的神经科学领域，自闭症一直是一个亟待破解的难题。自闭症谱系障碍（ASDs）是一类复杂的神经发育障碍，患者存在社交沟通缺陷、重复刻板行为，还常伴有认知功能受损。其发病与遗传因素密切相关，而 Chromodomain helicase DNA-binding protein 8（CHD8）基因突变是导致自闭症的重要单基因原因之一，在自闭症患者中突变频率位居前列。携带 CHD8 突变的自闭症患者往往有脑过度生长的特征，在相关小鼠模型和人类脑类器官研究中也观察到类似现象。然而，尽管 CHD8 在自闭症发病中的重要性已被认识，但它在与自闭症相关的细胞类型中的具体活动，科学家们却知之甚少。这就如同在黑暗中摸索，虽然看到了一丝光亮，却无法看清周围的环境。

为了揭开这层神秘的面纱，来自伊拉斯谟大学医学中心（Erasmus MC）的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《iScience》杂志上，为我们理解自闭症的发病机制带来了新的曙光。

研究人员采用了多种先进的实验技术来探索 CHD8 的奥秘。其中，染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）技术就像一把精准的 “定位仪”，帮助研究人员确定 CHD8 和相关蛋白在基因组上的结合位点；RNA 测序（RNA-seq）技术则如同一个 “信息探测器”，能够检测基因表达的变化情况；免疫沉淀（IP）实验则像是一个 “分子胶水”，用于验证蛋白质之间的相互作用。

研究结果

1. CHD8 与 TRRAP 相互作用：研究人员利用 CRISPR-Cas9 系统构建了带有标签的 CHD8 人类神经干细胞（hNSCs）系，通过质谱分析和免疫沉淀实验，发现了 TRRAP 复合物是 CHD8 在 hNSCs 中的重要相互作用伙伴。这一发现就像是找到了一把能够打开 CHD8 功能大门的钥匙，为后续研究指明了方向。
2. CHD8 与 TRRAP 在基因组上共定位：ChIP-seq 实验表明，CHD8 和 TRRAP 在 hNSC 基因组上的结合位点有很高的重叠度，且主要集中在启动子区域。进一步分析发现，它们常常在含有 MYC 和 E2F 结合位点的启动子以及 MYC 和 E2F 靶基因的启动子上共定位。这意味着它们可能在这些基因的调控中发挥着协同作用，就像两个紧密合作的 “工程师”，共同调控着基因的表达。
3. CHD8 和 TRRAP 维持 MYC 和 E2F 靶基因的表达：通过 shRNA 介导的 CHD8 或 TRRAP 敲低实验，结合 RNA-seq 分析，研究人员发现敲低 CHD8 或 TRRAP 后，MYC 和 E2F 靶基因的表达显著下调。这表明 CHD8 和 TRRAP 对于维持这些靶基因的表达至关重要，它们就像是基因表达的 “守护者”，确保基因的正常表达。
4. CHD8 影响细胞周期：实验表明，CHD8 敲低会导致 hNSCs 进入 S 期的细胞比例减少，细胞增殖受到抑制。而 TRRAP 敲低则会导致细胞周期阻滞在 G2-M 期。这说明 CHD8 和 TRRAP 在细胞周期调控中发挥着不同但又相互关联的作用，影响着神经干细胞的生长和发育。

研究结论与意义

这项研究揭示了 CHD8 和 TRRAP 在 hNSCs 中的重要功能及相互关系。它们相互作用并共定位在基因组上，共同调控 MYC 和 E2F 靶基因的表达，进而影响细胞周期和神经干细胞的增殖。这一研究成果为深入理解自闭症的发病机制提供了新的视角，有助于开发针对自闭症的潜在治疗策略。同时，也为神经干细胞的研究领域增添了重要的知识储备，推动了该领域的进一步发展。

然而，研究也存在一定的局限性。虽然研究表明 CHD8 和 TRRAP 在调控 MYC 和 E2F 靶基因方面存在合作，但目前的实验无法证明它们之间的相互作用对于这种调控是必需的。这也为后续研究提出了新的挑战和方向。

总的来说，这项研究在神经干细胞和自闭症研究领域取得了重要突破，为我们深入了解基因调控和疾病机制提供了宝贵的信息，有望为未来的医学发展带来新的契机。