揭示CRL4促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞重新激活機(jī)制

在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自新加坡和美國(guó)的研究人員描述了果蠅中休眠的神經(jīng)干細(xì)胞如何被激活并產(chǎn)生新的神經(jīng)元。他們描述了參與重新激活果蠅中休眠的神經(jīng)干細(xì)胞的過(guò)程和分子。如果這種機(jī)制也適用于人類，那么這一發(fā)現(xiàn)可能有助于發(fā)生腦損傷或神經(jīng)元丟失的人群。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在PLoS Biology期刊上，論文標(biāo)題為“CRL4Mahj E3 ubiquitin ligase promotes neural stem cell reactivation”。論文通訊作者為杜克-新加坡國(guó)立大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)與行為障礙項(xiàng)目副主任Hongyan Wang副教授。

神經(jīng)干細(xì)胞從休眠狀態(tài)切換到激活狀態(tài)并且開(kāi)始增殖的能力在大腦中至關(guān)重要。到目前為止，科學(xué)家們對(duì)休眠的神經(jīng)干細(xì)胞如何變得活躍知之甚少。

Wang及其同事們研究了在果蠅幼蟲(chóng)期在發(fā)育中大腦中起作用的因素。他們發(fā)現(xiàn)一種稱為CRL4的蛋白復(fù)合物對(duì)于神經(jīng)干細(xì)胞的重新激活至關(guān)重要，這是因?yàn)樗抡{(diào)一種通常讓神經(jīng)干細(xì)胞處于休眠狀態(tài)的途徑。他們發(fā)現(xiàn)CRL4與腫瘤抑制蛋白Warts---這種途徑中的一種核心成分---形成一種蛋白復(fù)合物，而且還發(fā)現(xiàn)CRL4讓W(xué)arts遭受靶向降解，從而觸發(fā)神經(jīng)干細(xì)胞重新激活。

喚醒休眠神經(jīng)干細(xì)胞的能力可以刺激新的神經(jīng)元產(chǎn)生，以便彌補(bǔ)帕金森病或阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病中的腦損傷或神經(jīng)元丟失。未來(lái)的研究還需要確認(rèn)CRL4及其調(diào)節(jié)的途徑在哺乳動(dòng)物大腦中以類似的方式起作用。

Wang說(shuō)道，“作為CRL4復(fù)合物的一種核心成分，人類Cullin4B發(fā)生的突變與精神發(fā)育遲滯和皮質(zhì)畸形有關(guān)。我們的研究鑒定出CRL4在果蠅大腦發(fā)育中發(fā)揮作用的機(jī)制，而且我們計(jì)劃開(kāi)展進(jìn)一步研究以觀察相同的蛋白是否在哺乳動(dòng)物中發(fā)揮作用。最終，我們希望更好地理解和刺激休眠的神經(jīng)干細(xì)胞，從而最終能夠開(kāi)發(fā)出治療神經(jīng)發(fā)育疾病和神經(jīng)退行性疾病的方法。”

杜克-新加坡國(guó)立大學(xué)醫(yī)學(xué)院高級(jí)副研究員Patrick Casey教授（未參與這項(xiàng)新的研究）指出， “隨著人口日益老齡化，未來(lái)幾十年新加坡和世界范圍內(nèi)的神經(jīng)退行性疾病的患病率預(yù)計(jì)會(huì)增加。正如這項(xiàng)研究那樣，基礎(chǔ)科學(xué)研究是為了更好地了解大腦是如何工作的，這對(duì)于開(kāi)發(fā)新的治療策略來(lái)加強(qiáng)對(duì)這些疾病的護(hù)理至關(guān)重要。”