近日,一項刊登在國際雜志Cell Stem Cell上的研究報告中,來自德國美茵茨大學醫(yī)學中心的科學家們通過研究得出了重要發(fā)現(xiàn),這些發(fā)現(xiàn)或能幫助研究人員闡明在神經(jīng)變性疾病發(fā)生過程中膠質(zhì)細胞所發(fā)生的變化。
研究人員揭示了神經(jīng)膠質(zhì)細胞如何從大腦中的神經(jīng)前體細胞(neural precursor cells)發(fā)育而來,研究者表示,涉及三個階段及三種轉(zhuǎn)錄因子的分化過程在組織細胞核中基因的膠質(zhì)特異性轉(zhuǎn)錄過程中扮演著重要角色。
膠質(zhì)細胞通常被分為三種基本的類型:星形膠質(zhì)細胞(astrocytes)、少突膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞(microglia),前兩種細胞就是所謂的大膠質(zhì)細胞;星形膠質(zhì)細胞是最常見的細胞類型,其在膠質(zhì)細胞中占到了80%的比例,其是通過放射狀膠質(zhì)細胞或神經(jīng)前體細胞衍生而來。
這項研究中,研究人員應用RNA測序技術對在某一個特定時間點(涉及上述三個過程的分化過程)進行轉(zhuǎn)錄的細胞中所有的基因進行分析,在第一階段,星形膠質(zhì)前體細胞形成后,會通過細胞分裂進行增殖;在第二階段,這些星形膠質(zhì)前體細胞就會發(fā)育稱為年輕未成熟的星形膠質(zhì)細胞,但其便不再分裂了,而第三階段則能促進星形膠質(zhì)細胞完全成熟并轉(zhuǎn)化為功能性的細胞。
研究表明,星形膠質(zhì)細胞的形成過程處于動態(tài)變化過程中,而且在其形成的不同階段都會有不同基因處于激活狀態(tài),這些基因會被每一個階段特異性的轉(zhuǎn)錄因子所調(diào)節(jié);此外,研究者還發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)錄因子NFIA和ATF3對于開啟星形膠質(zhì)祖細胞向早期星形膠質(zhì)細胞的分化非常重要,從早期星形膠質(zhì)細胞完全分化成為星形膠質(zhì)細胞的過程中,Runx2是該過程必不可少的關鍵轉(zhuǎn)錄因子。
此前研究結(jié)果表明,星形膠質(zhì)細胞中基因表達的功能失常會對神經(jīng)細胞帶來毒性影響,隨后神經(jīng)細胞就會發(fā)生死亡,而這就是神經(jīng)變性疾病發(fā)生的主要特征;如今研究人員深入理解了星形膠質(zhì)細胞形成的過程,同時他們也發(fā)現(xiàn)了這些細胞脫離正常程序發(fā)生錯誤的機制。
研究者推測,轉(zhuǎn)錄因子Runx2或許在抑制星形膠質(zhì)細胞重新被激活的過程中扮演著非常重要的角色,星形膠質(zhì)細胞再次被激活并不意味著其具有毒性作用,但這卻是其具有毒性的一個先決條件;后期研究人員還將深入研究闡明如何通過操控Runx2來抑制星形膠質(zhì)細胞的神經(jīng)毒性效應以及其如何促進神經(jīng)細胞發(fā)生死亡。