博士后最新《自然》解析干细胞进展

　　生物通报道：来自萨克生物研究学院（Salk Institute for Biological Studies）遗传学实验室，基因表达实验室，以及霍德华休斯医学院的研究人员利用基因敲除实验发现成年神经生成在学习和记忆中扮演一个至关重要的角色，证明了神经干细胞在学习和记忆中起作用的一个新机制。这一研究成果公布在本期（2月21日）《Nature》杂志上。 领导这一研究的是萨克生物研究学院的Ronald M. Evans教授，其毕业于加州大学旧金山分校，在那里获得了学士学位和博士学位，之后于洛克菲勒大学进行博士后研究，现任萨克生物研究学院基因表达实验室教授。之前Evans教授在《Science》杂志对一种密切相关的受体PPAR-δ进行了分析 ，发现巨噬细胞内PPAR-δ缺失会导致炎症抑制物利用增加。从而提出将PPAR-δ调节因子作为一种抑制炎症和减缓动脉粥样硬化进展的方法来考虑，这可通过一种真正的治疗性通路来发挥作用。文章的第一作者为其实验室的博士后研究员张淳礼（Chunli Zhang，音译，生物通注）。 在人类成年大脑中不断有神经形成，并且受到外界刺激的调控，比如受到学习、锻炼和压力等外部刺激因素的刺激就会出现。虽然新生神经元能够迁移，加入到神经网络中，但是这些细胞是如何进行分子调控，以及这些细胞对于正常大脑功能而言是否是必需的至今科学家们并不清楚。 在这篇文章中，研究人员利用缺失孤儿核受体TLX（也称为NR2E1）的基因剔除小鼠所做的新的研究工作表明，成年神经生成在学习和记忆中扮演一个至关重要的角色。实验中所用的小鼠干细胞繁殖减少，空间学习能力明显降低。但因为如恐惧条件反射等其他行为未受影响，所以这些新的神经元似乎对脑功能有一个选择性贡献。 TLX是一种对神经干细胞的增殖和自我更新至关重要的转录因子，在之前的研究中，Yanhong Shi等人证实TLX将组蛋白乙酰基转移酶（HDAC）召集导它的下游靶标基因，以抑制它们的转录，进而调节神经干细胞的增殖。 TLX能与神经干细胞中的HDAC3和HDAC5相互作用。HDAC5相互作用区位于TLX残基959－385，该区域含有一个保守的核受体——coregulator interaction motif IXXLL。HDAC3和HDAC5都被召集导到了TLX靶标基因的启动子位置。HDAC的召集导致TLX靶标基因、cyclin-dependent激酶抑制剂p21CIP1/WAF1(p21)和肿瘤抑制基因pten的转录抑制。这些新发现证实神经干细胞通过利用TLX-HDAC相互作用来对p21和pten基因表达进行转录抑制的细胞增殖机制。 在这项研究中，zhang等人采用了基因敲除方法证明TLX调控成年神经干细胞增殖，因此TLX从成鼠大脑中的敲除会导致干细胞增殖量的极大减少，以及空间学习能力的显著下降。但是成年神经生成的抑制并不会影响恐惧条件反射等神经行为，这说明新生成的神经细胞只在特异性的认知功能上起作用。 （生物通：万纹） 原文摘要： Nature 451, 1004-1007 (21 February 2008) | doi:10.1038/nature06562; Published online 30 January 2008 A role for adult TLX-positive neural stem cells in learning and behaviour 『Abstract』 附: Ronald M. Evans Gene Expression Laboratory Ronald M. Evans, a professor in the Gene Expression Laboratory, is the March of Dimes Chair in Developmental and Molecular Biology. Evans is an authority on hormones, both their normal activities and their roles in disease. A major achievement in Evans' lab was the discovery of a large family of molecules, named receptors, that respond to various steroid hormones, Vitamin A and thyroid hormones. These hormones help control sugar, salt, calcium and fat metabolism; thus, they impact on our daily health as well as treatment of disease. The receptors Evans discovered are primary targets in the treatment of breast cancer, prostate cancer and leukemia, as well as osteoporosis and asthma. In addition, Evans' studies led to a new hormone that appears to be the molecular trigger controlling the formation of fat cells. This hormone and its chemical derivatives represent one of the newest and most important advances in understanding problems arising from excess weight and obesity and the potential treatment of adult onset diabetes (Type II diabetes). Education B.A., Bacteriology, University of California, Los Angeles Ph.D., Microbiology and Immunology, University of California, Los Angeles Postdoctoral fellow, Rockefeller University Awards and Honors Howard Hughes Medical Institute Investigator, 1985 National Academy of Sciences, 1989 California Scientist of the Year, 1994 Institute for Scientific Information most cited researcher, 1997 Albert Lasker Award for Basic Medical Research, 2004 Grande Médaille D'Or of France, 2005 Glenn T. Seaborg Medal, 2005 Harvey Prize in Human Health, 2006