Nat Commun|科学家发现SUMO蛋白能唤醒熟睡的神经干细胞助力大脑修正

Nat Commun|科学家发现SUMO蛋白能唤醒熟睡的神经干细胞助力大脑修正

来源:优发官网首页    发布时间:2024-11-15 13:41:24

在大脑的奥妙世界中,神经干细胞(Neural Stem Cells, NSC)的静息和增殖之间的奇妙平衡至关重要。这种平衡不只影响成人神经产生和体内平衡,还决议了大脑能否有用地修正和再生。小的泛素

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  在大脑的奥妙世界中,神经干细胞(Neural Stem Cells, NSC)的静息和增殖之间的奇妙平衡至关重要。这种平衡不只影响成人神经产生和体内平衡,还决议了大脑能否有用地修正和再生。小的泛素相关润饰物(SUMO, Small Ubiquitin-related Modifier)依赖性的翻译后润饰能够在瞬间改动蛋白质的功用,但其在神经干细胞再激活和大脑发育中的效果一直是个谜。

  近来,一篇宣告在世界杂志Nature Communications上题为“SUMOylation of Warts kinase promotes neural stem cell reactivation”的研讨报告中,来自杜克-新加坡国立大学医学院等组织的科学家们经过研讨揭开了操控神经干细胞再激活的特别机制。这项研讨不只为了解大脑修正供给了新头绪,还可能为医治阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病带来新的期望。

  神经干细胞是大脑基本功用细胞的来历。在大脑初期发育后,这些干细胞通常会进入休眠状况,保存能量和资源,只在大脑需求时才会从头复苏,比如在受损或体育锻炼后。但是,随年岁的增加,渐渐的变少的干细胞能从休眠状况中被唤醒,因而导致多种神经系统疾病。因而,了解神经干细胞的再激活是怎么调理的,关于开发医治人类多种神经性疾病的新式疗法至关重要。

  在这项研讨中,研讨人员发现,一组特定的蛋白质经过一种名为SUMO化润饰(SUMOylation)的进程在唤醒休眠神经干细胞中扮演着重要人物。SUMO化润饰是指一种名为SUMO的小型蛋白质符号细胞内的靶标蛋白,然后影响其活性或功用。研讨人员发现,这些SUMO符号的蛋白质能够诱发神经干细胞的再激活,促进大脑的发育和修正。

  研讨人员运用果蝇作为模型,发现假设没有SUMO蛋白存在,果蝇会呈现小头样表型(microcephaly-like phenotype)。这是初次发现SUMO蛋白宗族在神经干细胞的再激活中发挥着切当的效果。研讨者Gao Yang表明:“咱们初次发现,SUMO蛋白宗族在神经干细胞的再激活和全体大脑发育进程中发挥着要害效果。当这些蛋白质缺失时,正常的神经发育就会遭到阻挠,导致果蝇发育出相似小头症的小型大脑结构。”

  进一步的研讨提醒,SUMO化润饰能够调理一种名为Hippo的要害蛋白质。Hippo通路已知在多种细胞进程中扮演重要人物,如细胞增殖、细胞逝世和器官巨细调理等,但其在大脑中的详细调理机制尚不清楚。当Hippo通路的中心蛋白质Warts(约束细胞成长并阻挠神经干细胞的再激活)被SUMO化润饰时,其功用会削弱,然后答应神经干细胞不断成长和割裂,构成新的神经元,促进大脑功用。

  Wang Hongyan教授指出,由于SUMO蛋白和Hippo通路在人类机体中高度保存,因而这些研讨发现不只适用于果蝇,对了解人类生物学奥妙也至关重要。SUMO化润饰和Hippo通路的中止与多种疾病有关,包含癌症、阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病。研讨人员对SUMO化润饰在大脑中所扮演人物的新见地,为开发新的干涉办法供给了时机,有望协助开发能使用机体本身再生才干的新式靶向性疗法。

  研讨人员现已证明,果蝇的神经干细胞是一个优异的模型,能够协助揭开休眠、再激活和神经元再生的奥妙。这些发现不只有助于了解细胞工作和被操控的机制,还为开发针对人类神经退行性疾病的新式再生疗法供给了新的可能性。跟着研讨的持续,未来有望找到新的有用方法来协助医治患者并改进其生活质量。

  综上所述,这项研讨揭开了SUMO-Hippo通路在果蝇神经干细胞再激活和大脑发育进程中的重要人物。经过深化了解这一机制,科学家们为开发医治神经退行性疾病的新方法打开了新的大门,为未来的医疗立异带来了期望。

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