近日,,我校生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院邱猛生教授團(tuán)隊(duì)在Science子刊Science Advances在線發(fā)表了一篇題為“Nzf2 promotes oligodendrocyte differentiation and regeneration via repressing HDAC1-mediated histone deacetylation”的研究論文,。論文闡釋了神經(jīng)鋅指蛋白Nzf2通過拮抗HDAC1介導(dǎo)的組蛋白去乙?;瘡亩龠M(jìn)OLs分化和髓鞘修復(fù)的新機(jī)制,,是治療脫髓鞘神經(jīng)退行性疾病的新靶點(diǎn),。
脊椎動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,,由少突膠質(zhì)細(xì)胞(oligodendrocytes, OLs)形成的髓鞘包饒軸突,是神經(jīng)沖動(dòng)沿著軸突快速準(zhǔn)備傳導(dǎo)的保證,,同時(shí)為神經(jīng)元提供營(yíng)養(yǎng)和支持,。髓鞘的損傷及修復(fù)障礙與多種神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生密切相關(guān),。少突膠質(zhì)細(xì)胞由少突膠質(zhì)前體細(xì)胞(oligodendrocyte precursor cells, OPCs)分化而來。OPCs是負(fù)責(zé)髓鞘修復(fù)的關(guān)鍵角色,。復(fù)髓鞘失敗的瓶頸問題是OPCs不能分化為OLs,。因此,尋找和鑒定促進(jìn)OLs分化的關(guān)鍵靶點(diǎn),,對(duì)啟動(dòng)髓鞘再生以治療神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘疾病至關(guān)重要,。
在該研究中,團(tuán)隊(duì)成員通過單細(xì)胞測(cè)序結(jié)合體內(nèi)表達(dá)分析,,發(fā)現(xiàn)神經(jīng)鋅指蛋白Nzf2特異性表達(dá)于OPCs和新分化的OLs中,。Nzf2基因敲除造成OLs分化的延遲。Nzf2過表達(dá)不僅能顯著誘導(dǎo)OLs的提前分化,,更重要的是,,可以有效促進(jìn)脫髓鞘后病灶部位OLs的分化和髓鞘再生。進(jìn)一步機(jī)制研究揭示,,Notch-Nzf2-Nkx2.2軸在調(diào)控OLs分化和髓鞘發(fā)育的時(shí)間進(jìn)程上扮演著核心調(diào)控通路的角色,。隨著OLs分化進(jìn)程的啟動(dòng),Notch信號(hào)通路活性逐漸減弱,,為Nzf2的表達(dá)開啟了窗口,。Nzf2作為關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,通過特異性識(shí)別AAG/CTT序列結(jié)合到下游靶基因(包含Nkx2.2)的基因組區(qū)域,,與周圍環(huán)境中的HDAC1發(fā)生互作,。這一互動(dòng)過程巧妙地阻礙了HDAC1抑制復(fù)合體的組裝,干擾了HDAC1的去乙?;富钚?,導(dǎo)致染色質(zhì)結(jié)構(gòu)更為疏松,為靶基因的轉(zhuǎn)錄提供了有利條件,,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)了OLs的分化進(jìn)程,。該研究不僅深入闡述了Nzf2促進(jìn)OLs分化及髓鞘修復(fù)的精細(xì)機(jī)制,還為全面洞悉OLs分化調(diào)控的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)提供了新穎的視角,,為開發(fā)針對(duì)脫髓鞘疾?。ㄈ缍喟l(fā)性硬化癥等)的新型治療藥物或創(chuàng)新療法開辟了全新的思路。
生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院徐曉鋒博士是該論文的第一作者,,邱猛生教授為該論文的通訊作者,。杭州師范大學(xué)為第一完成單位。該成果得到科技部科技創(chuàng)新2030-“腦科學(xué)與類腦研究”重大項(xiàng)目,、國(guó)家自然科學(xué)基金和浙江省自然科學(xué)基金等的資助,。