Nat:神经元如何维持它们的细胞身份?答案在Myt1l蛋白 准全抑蛋

顾汉现

Nature：神经元如何维持它们的细胞身份？答案在Myt1l蛋白  准全局的抑制蛋白  准全抑蛋

来源：生物谷 2017-04-08 16:52

2017年4月8日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学医学院等研究机构的研究人员发现神经元极力地抑制与非神经元细胞（皮肤细胞、心脏细胞、肺细胞、软骨细胞和肝细胞）类型相关的基因表达来维持它们的细胞身份。相关研究结果于2017年4月5日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Myt1l safeguards neuronal identity by actively repressing many non-neuronal fates”。

这是利用一种强大的抑制蛋白做到这一点的。论文通信作者、斯坦福大学病理学系副教授Marius Wernig博士说，“当这种蛋白缺失时，神经元变得有些迷糊。它们变得不那么高效地传递神经信号，并且开始表达与其他的细胞命运相关联的基因。”

这项研究是首次鉴定出一种准全局的抑制蛋白，它能够阻断除一种细胞命运之外的很多其他的细胞命运。这也提示着由迄今为止尚未鉴定出的体内每种细胞类型特异性的主调控因子组成的一种调节网络是可能存在的。

Wernig说，“一种逆主调控因子（inverse master regulator）---它抑制很多不同的发育程序而不是激活单个发育程序---的概念是一种控制神经元细胞身份的独特方法，也是关于细胞在有机体的一生当中如何维持它们的身份的一种全新的范例。”

这些研究人员说，鉴于这种被称作Myt1l的蛋白已被发现在自闭症、精神分裂症和重性抑郁病人体内发生突变，这项研究发现的这种作用机制可能为治疗性干预这些疾病提供新的机会。

抑制蛋白

Myt1l不是唯一已知的抑制某些细胞命运的蛋白。但是大多数已知的其他抑制蛋白特异性地阻断仅一种发育程序，而不是很多种。比如，一种众所周知的抑制蛋白REST阻断神经元通路，但是不会阻断其他的通路。

Wernig说，“在此之前，科学家们仅着重关注这些单细胞系特异性的抑制蛋白。这种准全局性抑制蛋白的概念是全新的。”

2010年，Wernig已证实让皮肤细胞在三周时间内仅仅接触三种在神经元典型表达的蛋白，就能够将它们转化为功能性的神经元。这种“直接重编程”绕过了产生诱导多能性干细胞这一步骤。在以前，很多科学家们曾认为这个步骤是将一种细胞类型转化为另一种细胞类型所必需的。

实现将皮肤细胞转化为神经元所需的这三种蛋白之一就是Myt1l。但是，在这项研究之前，人们并没有准确地意识到它是如何发挥功能的。

Wernig说，“我们通常考虑需要激活哪些调节程序才会引导一种细胞进入一种特定的发育状态。因此，令人吃惊的是，当开展更加细致的研究时，我们观察到Myt1l实际上抑制很多基因表达。”

这些研究人员观察到这些基因编码在肺部、心脏、肝脏、软骨和其他的非神经组织类型的发育中发挥着重要作用的蛋白。再者，作为这些蛋白中的两种，Notch和Wnt已知极力地阻断发育中的大脑内的神经发生。

阻断胚胎小鼠大脑中的Myt1l表达会降低这些动物体内产生的成熟神经元数量。再者，抑制成熟神经元中的Myt1l表达导致它们表达低于正常水平的神经特异性的基因，并且当对电脉冲作出反应时，它们不那么容易地放电。

一个完美的团队

Wernig和他的同事们发现Myt1l的影响与另一种被称作Ascl1的影响形成鲜明的对比。Ascl1是将成纤维细胞直接重编程为神经元所需的。已知Ascl1特异性地诱导成纤维细胞中的神经元基因表达。

Wernig说，“总之，这两种蛋白作为一个完美的团队引导发育中的细胞或者发生重编程的细胞进入所需的细胞命运。这是一种优美的场景：它们阻断成纤维细胞程序和促进神经元程序。我的直觉就是还会发现诸如Myt1l之类的更多主抑制因子，它们中的每一种都会阻断除一种细胞命运之外的所有其他细胞命运。”（生物谷 Bioon.com）

原始出处：

Moritz Mall, Michael S. Kareta, Soham Chanda et al. Myt1l safeguards neuronal identity by actively repressing many non-neuronal fates. Nature, Published online 05 April 2017, doi:10.1038/nature21722

http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature21722.html

http://news.bioon.com/article/6701354.html