Cell · Stem Cell：干细胞核膜内的蛋白有助于大脑内神经元再生
时间：2017-10-24
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大脑是人体的重要组成部分，大脑神经系统的发育和运作一直是众多生物医学专家心中的重大课题。曾有科学家证实，大脑自身的干细胞会产生新的神经元，近日科学家发现干细胞内的两种关键蛋白质之间的相互作用有助于神经元的再生。
大脑是人体的重要组成部分，大脑神经系统的发育和运作一直是众多生物医学专家心中的重大课题。曾有科学家证实，大脑自身的干细胞会产生新的神经元，近日科学家发现干细胞内的两种关键蛋白质之间的相互作用有助于神经元的再生。
在这项新的研究中，Gage研究小组在小鼠和大鼠前体细胞、未成熟神经元和星形胶质细胞中筛查哪些基因能被转录成蛋白质。在前体细胞中，他们找到了高水平表达的Nup153蛋白，该蛋白是核膜内一个多蛋白复合体（核孔复合体）的门控孔，控制着物质的进出，但Nup153蛋白在未成熟的神经元中表达水平中等，在星形胶质细胞中表达水平最低。由于三种细胞的核孔数目大致相等，因此研究人员认为，Nup153蛋白呈现明显表达差异的原因在于其表达水平可能影响细胞类型，高水平表达可能是细胞维持前体状态的必需条件。干细胞Nup153功能干扰实验发现其功能降低可以触发前体细胞分化，由此证实了此前的猜想。另外，研究还发现Sox2高表达的细胞，Nup153水平也提高。Sox2是游离在细胞核内用于打开或关闭基因的一种转录因子。采用荧光分别标记Nup153和Sox2，结果在不同细胞中观察到Nup153与Sox2存在相互作用，可以形成结构稳定的复合体结构，从而严格调控基因表达。
研究人员表示，他们接下来将进一步探索核孔复合体与其他神经元功能相关转录因子的相互作用，以期找到某些神经疾病的关键调控靶点。神经元的再生需要干细胞的分化，人体内含有多种干细胞，作用于各组织器官的再生。同时，这些干细胞也被应用于疾病的治疗之中，牙髓干细胞、脂肪干细胞、骨髓干细胞、脐带血干细胞等都是良好的医疗资源。牙髓干细胞来源于牙齿，其活性是其他来源成体干细胞的三倍以上。