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高级科学研究中心，GC / CUNY

概要：

一篇新文章解释了研究人员如何揭示被称为“PRMT5”的蛋白质在髓鞘生成中的作用，并最终发现中枢神经系统的正常发育和功能。

神经系统是一个复杂的器官，依靠各种生物学家来确保人体的日常功能。髓鞘 - 由专门的神经胶质细胞产生的膜 - 在保护纤维方面发挥着关键作用，有助于在整个身体传递信息。在中枢神经系统（CNS）中，称为少突胶质细胞的神经胶质细胞负责产生髓磷脂。现在，今天发表在Nature Communications上的一篇论文解释了纽约城市大学研究生中心高级科学研究中心（ASRC）的研究人员如何发现一种名为“PRMT5”的蛋白质在髓鞘生成中的作用。最终，CNS的适当发展和功能。

从婴儿期到青春期，在对激素，营养素和环境条件高度敏感的过程中，祖细胞在人脑中大量产生髓鞘少突胶质细胞。在成人大脑中，这些祖细胞 - 类似于干细胞具有分化成执行特定任务的成体细胞的能力 - 作为产生新髓鞘的储库，以响应学习和社会经验或修复髓鞘。损伤后损失（例如中风或髓鞘免疫攻击后，如多发性硬化症）。

产生髓鞘形成少突胶质细胞的分子机制只是部分了解，但通过他们的研究，ASRC科学家距离识别它们更近了一步。他们的工作已经确定PRMT5是一种蛋白质，可调节负责停止或促进少突胶质细胞存活和髓鞘生成所需的某些基因表达的分子。换句话说，PRMT5基本上充当交通警察，允许祖细胞成为少突胶质细胞并阻止会干扰髓鞘生成的生物信号。

“我们能够证明，当PRMT5存在时，祖细胞能够分化并成为产生髓鞘的细胞，”Patrizia Casaccia，ASRC神经科学计划主任和亨特学院和毕业生的爱因斯坦生物学教授说。中心，纽约市立大学。 “我们发现缺乏PRMT5功能的祖细胞在转变为髓鞘形成细胞的过程中基本上会自杀。从发育和转化的角度来看，这一发现很重要。一方面，我们的研究结果可以更好地理解髓鞘形成并可能在受损时修复。另一方面，他们警告PRMT5的药理学抑制剂，目前评估其对胶质瘤细胞的毒性作用，也可能杀死健康细胞并阻止新的髓鞘形成。

Scaglione等人的研究将PRMT5鉴定为促进新髓鞘形成的分子，通过作用于组蛋白（与DNA结合的蛋白质）和放置标记（CH3），从而排除了祖细胞分化障碍的形成（通过预防）存放Ac标记的KATs）

ASRC研究人员使用三种方法消除PRMT5并确定其在实验室小鼠髓鞘生成中的作用。首先，他们使用CRISPR遗传消融来靶向并消除产生PRMT5的基因。在第二组中，他们使用药理学抑制剂来阻断蛋白质的活性。在最后一个队列中，他们研究了一组出生时没有PRMT5产生基因的敲除小鼠。

在每种情况下，去除或阻断PRMT5导致祖细胞分化减少和试图成为髓鞘生成细胞的细胞死亡。

“合乎逻辑的下一步是尝试确定在PRMT5缺失或失灵的情况下，我们如何帮助祖细胞分化并产生髓磷脂，”该论文的第一作者，ASRC的博士后研究员Antonella Scaglione说。 “我们能够找到拯救缺乏PRMT5的少突胶质细胞祖细胞分化过程的方法。”

这一修正的发现是基于Casaccia实验室先前关于干扰髓鞘生成的信号的发现。这些信号由称为KAT（赖氨酸乙酰转移酶）的酶进行。该实验室此前已表明，当KAT附着于称为组蛋白的核蛋白时，髓鞘形成被阻断。研究人员的新研究表明，阻断KATs有利于髓鞘形成，也克服了PRMT5抑制剂的作用。这些发现对于改善需要用PRMT5抑制剂治疗的恶性肿瘤患者的存活率至关重要。

ASRC的神经科学研究团队现在专注于确定如何为髓鞘形成少突胶质细胞创造有利条件，以促进健康的认知和行为发展，并为受伤的大脑确定新的再生策略。