卡迪夫大學和布魯塞爾自由大學的最新研究已經(jīng)確定了關鍵基因的功能如何顯著影響神經(jīng)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(diào)節(jié)神經(jīng)干細胞增殖(細胞分裂)和神經(jīng)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(jīng)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(chǎn)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?shù)臅r間窗內(nèi)增殖,并產(chǎn)生足夠數(shù)量的腦干細胞?!睕]有這個基因,神經(jīng)干細胞會過早地轉(zhuǎn)變細胞分裂模式,從而產(chǎn)生具有不良后果的特殊腦細胞(神經(jīng)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(zhì)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(chǎn)生的神經(jīng)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(jīng)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(jīng)干細胞命運決定的錯誤可能會導致其他神經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(zhuǎn)錄調(diào)控的神經(jīng)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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