中科院神經所揭示神經元轉錄因子表達機制
日期:2012-06-26 08:15:07
弄清神經遞質、神經元命運的決定因子是當今神經學家的重要工作之一,然而,這方面的報道一直較少。近日,中科院上海生命科學研究院發表文章,揭示了決定神經元命運的轉錄因子表達機制,這加深了我們對神經元發育調控的認識。相關論文發表在2012年6月20日刊登的《神經科學雜志》上。
該項工作是由研究生國禎、趙叢玲和黃夢歸等在程樂平研究員的指導下共同完成的。同期的雜志發表了題為“轉錄因子驅動一些獨特的神經環路相關蛋白的表達”(Transcription Factors Drive Distinct Neural Circuit Proteins)的評論,對該項工作進行了介紹。
弄清神經遞質、神經肽及其受體在不同類型神經元中的表達模式對于理解神經系統中神經環路的形成具有重要意義。脊髓背角在軀體感覺信息從外周向大腦傳遞的過程中起重要作用。依照所使用的神經遞質的不同,脊髓背角神經元可分為興奮性的谷氨酸能神經元與抑制性的-氨基丁酸能神經元。一些神經肽也特異地表達在谷氨酸能神經元或-氨基丁酸能神經元中。此前的研究工作曾報道一些轉錄因子決定脊髓背角谷氨酸能神經元與-氨基丁酸能神經元中神經遞質與神經肽的表達。然而,是否有一些神經遞質與神經肽的受體特異地表達在谷氨酸能神經元或-氨基丁酸能神經元中,它們的表達受哪些基因調控,目前的報道還很少。
利用原位雜交及免疫組化染色技術,神經所研究人員發現多種神經遞質與神經肽受體基因特異地表達在谷氨酸能神經元中。通過分析基因敲除小鼠的表型,發現這些受體的表達依賴于決定谷氨酸能神經元命運的轉錄因子Tlx1/3。轉錄因子Lbx1與Ptf1a同時也對這些受體在谷氨酸能神經元中的表達起調控作用。進一步實驗表明,多種神經遞質與神經肽受體基因特異地表達在-氨基丁酸能神經元中,它們的表達依賴于決定-氨基丁酸能神經元命運的轉錄因子Ptf1a;轉錄因子Pax2與Tlx1/3也對這些受體基因在-氨基丁酸能神經元中的表達起調控作用。
該研究結果揭示了決定神經元命運的轉錄因子同時也決定了神經元中特異表達的神經遞質與神經肽受體的表達。這為認識神經元的發育調控及神經環路的形成機制提供了新的視角。
此篇論文是由程樂平研究員指導完成的。程樂平研究員目前的研究方向主要是小鼠神經系統發育的遺傳及調控機制。此篇論文揭示了決定神經元命運的轉錄因子表達機制,加深了我們對神經元發育調控的認識。
工作得到了科技部及中科院項目的資助。
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