综述:决定小胶质细胞表观基因组结构和转录组的转录因子

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:Experimental Hematology 2.5

编辑推荐:

  这篇综述系统梳理了调控小胶质细胞(microglia)发育与功能的核心转录因子网络,重点解析了PU.1、IRF8、SALL1和SMAD4等谱系决定因子通过增强子复合物塑造细胞特性的机制,并探讨TGF-β信号、表观遗传修饰(如ATAC-seq、ChIP-seq)及下游转录级联在神经炎症和退行性疾病中的作用。

  

特定增强子定义小胶质细胞身份

作为中枢神经系统的常驻巨噬细胞,小胶质细胞通过独特转录程序维持脑稳态。研究通过整合330个转录组数据集,鉴定出26个特异性标记基因(如Cx3cr1、Tmem119),其表达受远端增强子调控。这些增强子区域富含PU.1、IRF8等转录因子的结合模体,通过染色质可及性分析(ATAC-seq)和组蛋白修饰(H3K4me2)揭示其空间特征。

小胶质细胞的阶梯式发育

小鼠模型中,小胶质细胞发育经历三个阶段:RUNX1+卵黄囊祖细胞迁移(E6.5-E7.5)、PU.1/IRF8依赖的祖细胞扩增,以及TGF-β驱动的终末分化。值得注意的是,胚胎期缺失IRF8会导致小胶质细胞数量锐减50%,而出生后敲除则引发炎症反应,凸显其阶段特异性调控作用。

核心转录因子的层级网络

PU.1作为先锋因子,通过结合5′-GAGGAA-3′模体(PU-box)打开封闭染色质,为其他因子(如IRF8)提供结合基础。IRF8则通过复合元件(5′-GAANNGAAA-3′)与PU.1协同调控靶基因,其缺失会导致增强子活性丧失和异位基因表达。SALL1通过招募组蛋白去乙酰化酶(HDAC6)抑制非小胶质细胞基因,而SMAD4作为TGF-β信号枢纽,介导SMAD2/3磷酸化复合物的核转位。

下游效应因子与疾病关联

  • BATF3/MAFB:受IRF8调控的bZIP家族成员,其表达与稳态小胶质细胞转录组高度相关;
  • MeCP2:通过识别甲基化CpG岛调控神经元-小胶质细胞互作,Rett综合征患者中该因子突变导致突触修剪异常;
  • TFE3/TFEB:调控溶酶体-自噬通路,在阿尔茨海默病中影响β淀粉样蛋白清除;
  • IKZF1:锌指蛋白缺陷会引发突触形成障碍和认知缺陷。

未来展望

当前研究尚未阐明转录因子与染色质重塑复合物(如BAF、PRC)的协同机制。随着CUT&RUN等单细胞表观遗传技术的发展,解析微环境信号(如I型干扰素)如何通过MEF2c等因子驱动小胶质细胞衰老,将成为神经退行性疾病治疗的新靶点。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号