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沈颖教授课题组eLife发文揭示少突胶质细胞发育的胞内信号网络

Edit:0919844 Date:2020-01-17

2020116日,eLife在线发表了浙江大学基础医学院沈颖教授课题组题为Gab1 mediates PDGF signaling and is essential to oligodendrocyte differentiation and CNS myelination的研究论文揭示了少突胶质细胞发育的胞内信号网络少突胶质细胞形成包裹轴突的髓鞘,为中枢神经系统的神经元提供电绝缘和营养支持。近年来,少突胶质细胞的研究引起了神经科学领域研究人员的极大兴趣。越来越多的证据表明少突胶质细胞积极参加了神经信息传递过程,其发育和缺陷与中枢神经系统功能和许多神经退行性疾病密切相关,如渐冻人症。血小板衍生生长因子(PDGF)是少突胶质细胞前体细胞(OPC)发育的一种门控因子,对于OPC的迁移、增殖和分化具有关键作用,但其下游靶点尚不清楚。这个长期存在的问题必须得到回答,因为它对于理解少突胶质细胞的发育和中枢神经系统髓鞘形成的机制至关重要,并有助于探索与髓鞘缺陷相关的神经退行性疾病的治疗方法。

生长因子受体结合2相关结蛋白(Gab)是作用于细胞表面受体下游的支架蛋白,与多种细胞质信号蛋白相互作用,如蛋白酪氨酸磷酸酶2Shp2)和磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)。已知Gab蛋白与包括表皮生长因子(EGF)、FGFPDGF在内的生长因子相互作用,调节神经前体细胞的有丝分裂过程。然而,Gab在髓鞘形成中的作用不清楚。

利用大量条件基因敲除小鼠和多种技术,沈颖课题组首次证明Gab1PDGF信号转导的关键下游效应器,对少突胶质细胞分化和CNS髓鞘形成至关重要。他们发现:1Gab1在少突胶质细胞中特异性表达,受PDGF的负向调节,并且调节作用具有特异性,不受其他生长因子的调节;2)在少突胶质细胞中条件性敲除Gab1可以减少OPC分化,导致髓鞘减少;3Gab1GSK 3β结合并调节其活性,并进一步影响β-Catenin的核聚积,调节髓鞘蛋白转录至关重要的核因子的转录。

因此,沈颖课题组的工作揭示了PDGF信号的新下游靶点,通过连接PDGF信号与GSK3β/β-Catenin模块揭示了少突胶质细胞的内在信号网络。由于在少突胶质细胞中的独特表达和功能,Gab1对多发性硬化等神经退行性疾病具有重要的治疗意义,这项工作将能够吸引发育神经生物学家和髓鞘相关脑疾病的临床研究人员的兴趣。

论文得到了哈佛大学杰出教授Charles Stiles等在内的著名神经发育研究学者的高度评价。



该研究由沈颖课题组周亮讲师、博士后邵翀羽、博士生谢亚君等共同完成,得到国家自然科学基金和科技部重点研发计划的资助。原文链接:https://elifesciences.org/articles/52056。