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科學家發現在人成纖維細胞中實現定量神經細胞轉分化的機制
日期：2024-12-29 13:39
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摘要：
4月25日，國際學術期刊Nature Neuroscience 在線發表了中國科學院生物物理研究所核酸生物學重點實驗室薛愿超課題組和付向東課題組的研究成果“Sequential regulatory loops as key gatekeepers for neuronal reprogramming in human cells”，該研究揭示了在人成纖維細胞中實現定量神經細胞轉分化的新方法和作用機制。
RNA結合蛋白PTB和nPTB是公認的剪切調節因子，除了調節剪切的功能之外，前期研究中該團隊發現敲除PTB可直接將鼠成纖維細胞轉分化至功能性神經元，進一步研究發現PTB通過激活PTB-REST-miR-124 環路發揮...
4月25日，國際學術期刊Nature Neuroscience 在線發表了中國科學院生物物理研究所核酸生物學重點實驗室薛愿超課題組和付向東課題組的研究成果“Sequential regulatory loops as key gatekeepers for neuronal reprogramming in human cells”，該研究揭示了在人成纖維細胞中實現定量神經細胞轉分化的新方法和作用機制。
RNA結合蛋白PTB和nPTB是公認的剪切調節因子，除了調節剪切的功能之外，前期研究中該團隊發現敲除PTB可直接將鼠成纖維細胞轉分化至功能性神經元，進一步研究發現PTB通過激活PTB-REST-miR-124 環路發揮作用，這也是國際上**報道敲除某個基因而實現細胞轉分化（Cell, 2013)。
不同于小鼠細胞，該研究發現在**的成纖維細胞中，敲除PTB后激活PTB-REST-miR-124 環路只能產生非成熟性的神經元，進一步失活 PTB 的類似物nPTB即可產生成熟的神經元。同時，機制研究發現nPTB失活后能夠激活另一個由nPTB、轉錄因子 Brn2 和 miR-9 組成的nPTB-BRN2-miR9環路，從而調控神經細胞的成熟。該研究揭示了兩個獨立的分別控制神經轉化和成熟的核查蛋白，通過循序性地去除這兩個核查蛋白即可在人成纖維細胞中實現定量神經細胞轉分化。該研究為再生醫學的臨床應用和神經退行性**的研究提供了理論基礎，具有較強的應用價值。
該工作由中科院生物物理所、加利福尼亞大學、新澤西州羅格斯大學等科研機構合作完成，中科院生物物理所為**單位，研究員薛愿超和付向東為該論文的共同通訊作者，生物信息學分析由副研究員胡熙浩負責。加利福尼亞大學博士后錢浩進行了細致的電生理特性研究，為本文的并列**作者。該研究工作還得到了國家自然科學基金、中國科學院重點項目以及美國國立衛生研究院的資助。
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圖示：在人成纖維細胞中兩個連續的RNA通路分別控制著神經轉分化的誘導和成熟。A. 前期研究發現的誘導神經元轉分化的PTB-miR-124-REST通路；B. 新的研究結果闡明的控制神經元成熟的nPTB-miR-9-Brn2通路。
