生物物理所在神经干细胞分化调控机理方面取得新进展

坤明

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2014年6月3日，JBC杂志在线发表了中科院生物物理所衰老研究中心陈畅课题组和刘光慧课题组合作完成的题为"A novel suppressive effect of alcohol dehydrogenase 5 in neuronal differentiation"的研究论文。该研究发现神经干细胞向神经元定向分化的过程受代谢酶ADH5的精确调控，提出ADH5可能作为干预衰老相关神经退行和认知障碍的新型靶标。2 I' t4 D2 }) w, o
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该研究发现，一种进化保守的乙醇脱氢酶家族成员ADH5(又称GSNOR, S-nitrosoglutathione reductase)可以通过调节细胞内一氧化氮(NO)的代谢过程来实现对神经元细胞的分化和成熟的精确调控。在小鼠胚胎神经发育以及人类神经干细胞向神经元定向分化的过程中，ADH5的基因表达受到明显抑制。小鼠基因敲除、成年小鼠脑内神经新生以及人神经干细胞定向分化实验均表明ADH5程序性失活为神经元细胞分化和成熟所必需。进一步研究发现，ADH5对神经元分化的负向调控依赖于其对组蛋白去乙酰化酶HDAC2的去亚硝基化(de-nitrosation)作用。
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1 m4 E% D) [" e5 l# ?2 {  J　　研究人员同时发现，向小鼠SVZ脑区注射ADH5特异的小分子抑制剂能有效增加嗅球区的新生神经元的数目。此外，ADH5抑制剂可以显着激活人神经干细胞向神经元的分化能力。由于衰老和神经退行性疾病往往伴随着脑内神经干细胞活力和神经新生的渐进性衰退，因此，针对ADH5活性的调节可能为干预衰老相关的神经再生障碍(如认知衰退和嗅觉减弱等)提供新的治疗思路。
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　　该研究由中科院生物物理所衰老研究中心、美国加州大学旧金山分校以及Salk研究所的科研人员共同完成。陈畅研究员和刘光慧研究员为论文的共同通讯作者。