Cell:揭示人类受精卵少突胶质细胞发育与大脑皮层白质扩张的细胞和分子机制

2021-10-12 16:03:20 来源:
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在灵粗大类操作过程当中,生物脑部与身体比重较之鼠类或非人灵粗大类动物突借助于减小,为正常人的提高和特质的造成提供者骨骼肌物质基础。就变化最为显著的脑部脑而言,除了灰质在水平路径上的大幅增量并演化成特定卷曲形式的沟回骨架都是,人脑脑干区域的表面积更是大大增加,与之相在在的是脑干损害也成为脑愈合持续性性哮喘当中少见的症状,严重时甚至所致脑瘫。少突粘液蛋白质作为脑干当中核素最高的蛋白质,演化成包覆小脑轴突的髓鞘,有助于骨骼肌接收器的跳跃式传导。对于少突粘液蛋白质愈合前提的数据分析不仅能希望我们更好的了解生物脑部脑愈合,也为脑干损害就其哮喘的得病机理数据分析和治疗工具探求提供者依据。然而由于人脑该组织取样的可谓和操作手段的更少,目前为止对于少突粘液蛋白质愈合前提的数据分析主要是依靠食草动物为模型。顾及生物脑部和鼠类脑部骨架的巨大关联,数据分析生物少突粘液蛋白质愈合是否是不具备特殊性质看上去尤为重要。

2020年7月16日,加州大学圣迭戈分校Arnold Kriegstein检验室(黄薇博士为共同第一写作者和共同无线电写作者)在Cell时代周刊上离线登载了文中Origins and Proliferative States of Human Oligodendrocyte Precursor Cell的数据分析学术著作。这项社会活动围绕生物胚胎愈合操作过程当中少突粘液前体蛋白质(OPC)的代人比如说、增殖能力和渗入方式则展开数据分析,从而探求生物脑部脑脑干拓展(white matter expansion)的蛋白质和分姪前提。

灵粗大类动物在脑愈合当中原先造成了食草动物所无法的无用当中心outer subventricular zone (oSVZ)。Kriegstein检验室于十年前在oSVZ当中找到了一种特化的环状粘液蛋白质outer radial glia (oRG)对于骨骼肌起因 (neurogenesis) 和脑灰质(gray matter)的拓展至关重要,并于五年前确认借助于oRG的图标基因。但oRG是否是作准备粘液起因,之外是oRG能否同化作用于少突粘液蛋白质,学术界一直以来缺乏高明的数据分析确凿证据。因素在于在灵粗大类动物当中无法标记和追踪特定蛋白质子类,而oRG在不具备基因工程品系的食草动物当中又极其稀少。在这项社会活动当中,数据分析成果首先依靠单蛋白质化学合成和虚拟分析工具,确认借助于一条从oRG 到OPC的蛋白质同化代人,并且找到了一类原先的当两端前体蛋白质(命名为Pre-OPC) 内源性了从oRG到OPC的同化。然后数据分析成果对胚胎脑片来进行形激发态学切片,单单找到oSVZ区域当中大量不存在的oRG、Pre-OPC和OPC以及介于两两干蛋白质之间的过渡当两端激发态蛋白质。年中数据分析成果通过特异性钼的工具从原先鲜的针灸该组织取样当中实际上制备各类干蛋白质,并来进行体外同化和药物妥善处理,从而已确定oRG需要同化造成Pre-OPC,后者全面同化造成OPC。最后,数据分析成果对特异性制备的干蛋白质来进行病毒标记、蛋白质Dreamcast、脑片培育和可发挥作用细胞学细胞学,校准了三种相异子类干蛋白质瓦解和迁离的实时不道德,并来进行两两对比。上述一系列检验结果表明灵粗大类特有的oRG也能拥护粘液起因,从而为生物少突粘液蛋白质的作用于提供者鼠类不不具备的额外干蛋白质比如说。另外与骨骼肌起因相对来说应,少突粘液蛋白质愈合操作过程当中也不存在当两端前体蛋白质,有别于之前新闻报导的作准备骨骼肌起因的TBR2HIV的IPC,这类原先定义的Pre-OPC为EGFR+SOX2+OLIG2+,原产于oSVZ当中,并且不具备特殊的跳跃式瓦解实时不道德(Mitotic Somal Translocation)。在宽阔oSVZ区域当中较广不存在的oRG和Pre-OPC这两种干蛋白质为OPC的大量造成提供者充分的蛋白质比如说。

技术性可发挥作用细胞学细胞学和BrdU类似物近十年标记这两种相异的检验工具,数据分析成果都找到在一个相对来说粗大的短时间窗内(GW20-24)已经发挥作用蛋白质方才究同意的OPC仍需要马不停蹄的近十年瓦解,从而大大增量了干蛋白质托,为全面同化造成成熟期的少突粘液蛋白质和髓鞘提供者较广的前体蛋白质比如说。这与以前新闻报导的人体内当中数据分析结果都是,后者在相对来说应的愈合初(P0-3)的OPC呈现静息状激发态或经历一轮蛋白质瓦解后短短时间内方才同化演化成少突粘液蛋白质。

以往的新闻报导显示在骨骼肌起因当中干蛋白质瓦解造成的姪蛋白质有时候自生有缘。经典的例姪是环状状粘液(radial glia, RG)不梯形瓦解造成的小脑将沿着其姊妹RG高处,而RG通过近十年不梯形性瓦解相继造成的姪代小脑将在脑群聚排列成蛋白质沃克。在对于OPC的可发挥作用细胞学细胞学观察当中,数据分析成果找到一个极其引人入胜的现象:OPC瓦解造成的两个姪**白质之间强烈厌恶, 向相反路径短短时间内迁离。这与其它子类的瓦解蛋白质(以外RG和IPC在内)突借助于相异,可能有助于原先生OPC在脑当中的快速渗入以减小局部沸点和发挥作用仅有匀原产。为了数据分析OPC姪蛋白质相互厌恶的分姪前提,写作者通过单蛋白质化学合成对比了OPC同RG和IPC的基因表达谱关联,找到一种OPC特异的原钙表层蛋白质家族核心成员PCDH15。无论是在RNA水平上技术性RNA阻碍还是在蛋白质水平上技术性抗体阻绝从而破坏PCDH15的特性,都需要合理诱导OPC姪蛋白质之间的厌恶现象。全面的可发挥作用细胞学细胞学观察或者瓦解图标蛋白质KI67切片的结果仅有显示,阻绝OPC姪蛋白质的厌恶不道德将突借助于诱导姪代OPC的再次瓦解。这就是说PCDH15内源性的姪蛋白质相互厌恶作用有助于了OPC的合理渗入和快速瓦解。

综合上述数据分析结果,生物胚胎愈合初当中少突粘液前体蛋白质的这三大性质(额外比如说,持续瓦解,快速渗入)将大幅度提高少突粘液蛋白质的作用于数量,从而有助于脑部脑的脑干拓展。在文章末尾的讨论一小,写作者还列举了技术性单蛋白质化学合成找到的除PCDH15以外其它表达于OPC的特异性基因,未来对于这些基因特性的数据分析将促使人们对于粘液起因的交往。另外,写作者还写到依然对于脑部脑愈合持续性性哮喘的数据分析有时候集当中在骨骼肌起因上,粘液愈合持续性有时候被当作是继发性损害;而本文的单蛋白质化学合成结果表明很多针灸上新闻报导的病原体基因不仅表达于小脑,而且在粘液蛋白质如OPC当中也有较高的转录水平,这提示着粘液蛋白质在哮喘起因当中的功能障碍作用以及增生骨骼肌愈合哮喘的蛋白质多激发态性。

原始典故:

Wei Huang 1, Aparna Bhaduri 2, Dmitry Velmeshev 2, et al.Origins and Proliferative States of Human Oligodendrocyte Precursor Cells.Cell. 2020 Jul 9;S0092-8674(20)30759-5. doi: 10.1016/j.cell.2020.06.027.

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