關鍵蛋白調節大腦發育

正常的大腦發育需要神經元和非神經元（也稱為神經膠質）細胞之間的相互作用。筑波大學的研究人員在一項新研究中揭示了蛋白質精氨酸甲基轉移酶（PRMT）1的喪失如何導致神經膠質細胞破裂并影響大腦的正常發育。

PRMT修飾其他蛋白質的特定氨基酸，從而調節細胞的關鍵功能，例如存活，增殖和發育。在迄今為止已確定的PRMT家族的許多成員中，PRMT1是常見的成員之一，它控制組織的發育和壽命以及應激反應。由于PRMT1的完全敲除（即發育過程中所有組織中蛋白質的損失）會導致胚胎發育失敗，因此近對PRMT1的組織特異性敲除進行了越來越嚴格的研究，以了解PRMT1如何促進組織發展。

“我們以前發現PRMT1在大腦發育過程中對于一種神經膠質細胞少突膠質細胞的功能至關重要，”該研究的通訊作者深水明吉教授說。 “這項研究的目的是了解我們在PRMT1條件性基因敲除小鼠中觀察到的其他神經膠質細胞可能如何導致髓鞘發育不良。”

為了實現他們的目標，研究人員使用了與以前的研究相同的小鼠模型，其中PRMT1被敲除到神經干細胞（NSC）和源自NSC的細胞中。這些包括少突膠質細胞和星形膠質細胞，但不包括小膠質細胞，它們都是大腦中重要的神經膠質細胞類型。研究人員對稱為皮層的大腦外部區域進行了RNA測序，這些細胞位于新生PRMT1基因敲除小鼠體內。通過這樣做，他們能夠調查缺乏PRMT1的小鼠大腦中基因表達的變化。有趣的是，研究人員發現調節炎癥的基因表達增加，表明星形膠質細胞和小膠質細胞的參與。仔細觀察炎癥標志物，研究人員發現，在一組炎癥標志物中，特別是IL-6的表達在PRMT1基因敲除小鼠中顯著增加。

接下來，研究人員詢問缺乏PRMT1并仔細觀察星形膠質細胞和小膠質細胞的新生小鼠的大腦中炎癥如何增加。通過分析大腦中星形膠質細胞和小膠質細胞的標志物，他們發現了嚴重的持續炎癥的跡象：大量星形膠質增生，星形膠質細胞數量增加，小膠質細胞數量增加。

作者，助理教授Misuzu Hashimoto說：“這些結果表明，PRMT1調節了大腦的重要的發育過程。我們的結果為對大腦發育的分子控制提供了新穎的見解。”

 

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