PNAS－石艷紅小組－神經干細胞研究

在9月14日的《美國國家科學院院刊》PNAS網站上公布了來自美國加州貝克曼City of Hope研究所的華裔神經學副教授石艷紅（Yanhong Shi，音譯）領導的研究組的一項有關神經干細胞的最新研究進展。
 
TLX是一種對神經干細胞的增殖和自我更新至關重要的轉錄因子。但是到目前為止，TLX介導的神經干細胞增殖和自我更新分子機制還基本不清楚。
 
在這項新的研究中，研究人員證實TLX將組蛋白乙酰基轉移酶（HDAC）召集到它的下游靶標基因，以抑制它們的轉錄，進而調節神經干細胞的增殖。
 
TLX能感與神經干細胞中的HDAC3和HDAC5相互作用。HDAC5相互作用區位于TLX殘基959－385，該區域含有一個保守的核受體——coregulator interaction motif IXXLL。HDAC3和HDAC5都被召集到了TLX靶標基因的啟動子位置。HDAC的召集導致TLX靶標基因、cyclin-dependent激酶抑制劑p21CIP1/WAF1(p21)和腫瘤抑制基因pten的轉錄抑制。
 
HDAC活性抑制或HDAC表達的敲除導致p21和pten基因表達的激活，并且明顯降低了神經干細胞的增殖水平——這意味著TLX相互作用HDAC在神經干細胞增殖過程中起到一個關鍵作用。
 
而且，一個TLX肽（含有最小HDAC5相互作用區域）能干擾TLX-HDAC5相互作用。這種相互作用的干擾導致p21和pten基因表達的顯著活化，并導致神經干細胞增殖的明顯抑制。
 
這些新發現證實神經干細胞通過利用TLX-HDAC相互作用來對p21和pten基因表達進行轉錄抑制的細胞增殖機制。
 
p21和pten基因都是重要的腫瘤抑制基因。此前的一項研究發現，p21基因與癌癥和大多數的老年性疾病如關節炎、動脈硬化癥和早老性癡呆等有重大的關系。這一研究結果有助于科學家研究新藥來延緩疾病的進程。
 
芝加哥伊利諾斯州大學的Dr. Igor B.Roninson認為，當人體細胞受到破壞時，p21就會變得很活躍，合成一種可以阻止細胞生長的蛋白質，從而為細胞的修復爭取時間。而且，隨著機體的衰老，p21會越來越活躍。
 
Roninson和他的同事發明了一種可以控制p21活性的技術，運用這種技術，研究人員可以監測當p21基因啟動時，人體哪些基因會被激活。結果發現，p21不但與細胞的許多生物學過程有關，而且還能激活一些與癌癥和老年性疾病的相關基因。這些基因大部分含有疾病相關蛋白質的結構藍圖。例如，當p21激活APP基因時，APP就會產生β-淀粉肽，這種物質與早老性癡呆患者腦部老年斑的形成有關。p21還能激活感染性蛋白質SAA基因，從而導致動脈硬化癥和關節炎。研究人員還發現，p21還與動脈疾病、癌癥、早老性癡呆和老年等疾病的蛋白質合成有關。Roninson認為，p21的基因表達效果有助科學家研究可以阻斷p21基因活性的藥物，用于抗癌和延緩各種衰老性疾病的發展。
 
PTEN基因是定位于人體第10q23染色體上的腫瘤抑制基因。去年，第四軍醫大學西京醫院普三科的研究人員在研究中發現，肝癌中PTEN表達陰性率為30.16％（19/63），顯著高于正常肝組織0（0/8）和肝硬化組織7.15％（1/14）。隨著惡性程度的增高，PTEN表達陰性率隨之增加。PTEN表達陰性與是否轉移及預后顯著相關。結果表明，抑癌基因PTEN低表達多見于肝癌進展期，并與肝癌是否轉移以及臨床預后相關。
 
PNAS文章檢索信息：
 
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.0704089104
 
Applied Biological Sciences
 
Orphan nuclear receptor TLX recruits histone deacetylases to repress
 
transcription and regulate neural stem cell proliferation
 
( coregulators | NR2E1 | self-renewal )
 
GuoQiang Sun *, Ruth T. Yu , Ronald M. Evans , and Yanhong Shi *
 
*Neuroscience Division, Beckman Research Institute of City of Hope,
 
1500 East Duarte Road, Duarte, CA 91010; and Gene Expression
 
Laboratory, Howard Hughes Medical Institute, Salk Institute for
 
Biological Studies, La Jolla, CA 92037