Исследование, проведенное Медицинской школой Duke-NUS, показало, что члены мультипротеинового «интеграционного комплекса», известного своей ролью в регуляции генов, имеют решающее значение для здорового развития мозга плодовых мушек. Полученные данные имеют значение для дальнейшего понимания и лечения нарушений развития нервной системы у людей.
Мутации в интеграторных генах человека intS1 и intS8 были связаны с синдромом развития нервной системы, который характеризуется глубокой умственной отсталостью, эпилепсией и тонкими структурными аномалиями головного мозга. Однако роль комплекса интегратора в развитии мозга изучена недостаточно. Адъюнкт-профессор Ван Хунъянь, заместитель директора программы нейронауки и поведенческих расстройств Duke-NUS и ведущий автор исследования, сказал: «Мы исследовали членов комплекса интегратора в мозгу плодовой мушки, чтобы понять их роль в развитии нервной системы."
В норме нервные стволовые клетки в личиночном мозгу дифференцируются в промежуточные нейральные предшественники, которые в конечном итоге формируются в нервные клетки. Известно, что несколько факторов предотвращают превращение промежуточных нейральных клеток-предшественников обратно в нейральные стволовые клетки, процесс, называемый дедифференцировкой. Доцент Ван и ее команда ранее показали, что, когда происходит дедифференцировка, в мозгу плодовой мушки могут образовываться аномальные опухоли, происходящие из нервных стволовых клеток. Генерация нервных клеток также становится недостаточной.
Доцент профессор Ван и ее команда мутировали и отключили членов комплекса интегратора в мозгу плодовой мушки. Аномальные нейральные стволовые клетки образовывались, когда в клетках головного мозга отсутствовали белки-интеграторы. Выключение нескольких генов Integrator в промежуточных нейральных клетках-предшественниках приводило к избыточному образованию нейральных стволовых клеток. Их исследования предоставили доказательства того, что белки Integrator помогают предотвратить дедифференцировку промежуточных нейральных предшественников в нейральные стволовые клетки. Фактор транскрипции под названием Earmuff, который необходим для предотвращения дедифференцировки, был идентифицирован как первичная мишень белков комплекса Integrator в клетках головного мозга.
Выводы подчеркивают важную и новую роль, которую играют комплексные белки интегратора в предотвращении дедифференцировки и, таким образом, в стимулировании развития мозга у плодовых мушек. Они также показывают, что белки комплекса Integrator регулируют Earmuff, который является известным супрессором дедифференцировки. «Учитывая, что Integrator и Earmuff очень консервативны у мух и людей, наше исследование будет способствовать пониманию функции их аналогов у млекопитающих и человека в процессе развития мозга, в дополнение к пониманию потенциальных механизмов заболевания», - говорит доцент Ван.
Профессор Патрик Кейси, старший заместитель декана по исследованиям Медицинской школы Duke-NUS, прокомментировал: «Изучение комплекса интеграторов в развитии нервной системы практически не изучалось, и эти результаты дают ценную информацию для лучшего понимания и лечения нейродегенеративных заболеваний. в будущем."