卡迪夫大學和布魯塞爾自由大學的最新研究已經確定了關鍵基因的功能如何顯著影響神經干細胞的生長,以及如果出現(xiàn)系統(tǒng)問題,會如何導致未出生嬰兒的大腦發(fā)育異常。
大腦是一個平衡的生態(tài)系統(tǒng)。
李夢教授的新論文揭示了Dmrta2基因在調節(jié)神經干細胞增殖(細胞分裂)和神經元分化中的關鍵作用。
這一發(fā)現(xiàn)表明,如果Dmrta2基因的突變是由母親和父親遺傳的,就會導致一種叫做lissencephaly的大腦畸形,這是一種罕見的神經系統(tǒng)疾病,嬰兒的大腦不能完全發(fā)育。
這發(fā)生在懷孕的中/晚期,這使得孩子的大腦變得又小又光滑,因為它阻止了語言技能和學習所需的腦回和腦溝的發(fā)育。
李教授解釋說:“Dmrta2是大腦機制的一部分,負責測量是否產生了足夠的細胞來實現(xiàn)最佳的平衡和發(fā)展?!?
“這確保了在胎兒發(fā)育過程中,腦干細胞在適當的時間窗內增殖,并產生足夠數量的腦干細胞?!睕]有這個基因,神經干細胞會過早地轉變細胞分裂模式,從而產生具有不良后果的特殊腦細胞(神經元)。"
基因突變的影響
研究人員對胚胎干細胞中的Dmrta2基因進行了突變,以研究高或低蛋白質水平對大腦發(fā)育的影響。然后,研究小組檢查了這些變化對實驗室產生的神經細胞的影響,并表明Dmrta2的突變與小頭畸形(一種小頭畸形)的原因有直接聯(lián)系。
首席研究員Fraser Young博士說:“如果沒有Dmrta2基因來維持神經發(fā)生和細胞周期過程之間的微妙平衡,大腦發(fā)育就會發(fā)生變化。
神經干細胞命運決定的錯誤可能會導致其他神經發(fā)育狀況,如自閉癥和學習困難。
“如果我們能夠確定為什么一些孩子容易出現(xiàn)神經發(fā)育障礙,那么我們將能夠更好地找到治療或預防此類疾病的有效方法?!?
這項研究由英國醫(yī)學研究委員會(MRC)和卡迪夫大學神經科學和精神健康研究所(NMHRI)資助,由卡迪夫大學生物科學學院、ULB神經科學研究所(UNI)和比利時高斯的布魯塞爾自由大學(ULB)資助。
論文《與Doublesex相關的Dmrta2可以保護涉及Hes1轉錄調控的神經祖細胞的維持》,由布魯塞爾自由大學的埃里克貝弗洛德合著,發(fā)表在《PNAS日報》上。
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