营救突变的神经干细胞——锻炼

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营救突变的神经干细胞——锻炼
: `- Y9 d4 [8 M3 P! u0 L* ^. h2013-07-08 来源：测序中国 作者：koo) h" O  v% j8 \. b5 N
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CHARGE综合征是一种严重影响多个器官发育的疾病。全世界8500个新生儿中就会出现1个患这种疾病。大部分患者携带一个突变基因称为CHD7。那么这个单独基因的突变如何引起一系列的CHARGE的症状，至今是一个谜。
5 k' v8 p/ D/ T2 G* TCHD7基因编码一个染色质的重塑体，这个重塑体是一类重要的表观基因的调节子。DNA被组蛋白组成的核小体包绕，组成的结构称为染色质。占据一个基因的核小体越多，这个基因的活性就越差。染色质的重塑体基因像CHD7是调节基因活性所必须的。因此，一个基因编码发生突变就可能导致大量错误的基因调节。# p! d+ }9 g; N/ V( i! S5 D
德国癌症研究中心的Dr. Haikun Liu和他的同事们对于成年人神经干细胞的调节非常感兴趣。科学家们针对成年神经干细胞在疾病中扮演的角色展开了研究，疾病包括智力的缺陷和脑肿瘤。CHARGE患者表现为智力缺陷及学习障碍，很大程度上表明这是一类中枢神经缺陷的疾病。
3 Q" v6 N0 v4 o* j; I8 [! V为了理解在CHARGE综合征中CHD7突变基因的分子角色，研究者们创建了一个模型使用转基因小鼠。这些动物就可以允许科学家们只在神经干细胞中关闭CHD7基因在发育的特殊阶段。这也允许科学家们关注CHD7缺陷的细胞的增殖，分化及成熟过程。
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这项工作发现了一个有趣的现象：在胎儿及成年的神经干细胞中关闭CHD7基因后，科学家们观察到突变的细胞都有一个共同的现象：他们无法有效的分化成成熟的神经元，成熟的神经元是人类及其它动物大脑中的基本的功能单位。成熟的神经元通常有一个非常复杂的形态，允许它们创建大脑中复杂的网络结构，这个网络结构对于信息的传递是非常重要的。带有突变基因的神经元，似乎无法形成复杂的网络结构。
" T+ w$ t9 m, B9 ^. p更引人注目的是，Liu和他的同伴们发现锻炼就可以营救海马中这些表型的神经元，海马是负责学习和记忆的区域。他们让CHD7基因缺陷的小鼠在一个转轮上进行锻炼。锻炼后CHD7突变的基因得到了拯救：这些神经元也可以创建网络结构。% P6 r1 ]' f0 x0 h# c
运动可以显著增加神经的形成在动物和人类中。Liu表示“我们很兴奋的看到CHD7基因缺陷的细胞可以通过机械的刺激而恢复功能。我们现在希望发现潜在的机制。”神经学家们相信这项发现会使我们更好的懂得这个疾病，甚至可能恢复CHD7信号通路从而缓解CHARGE综合征的症状。, g. ]. N/ ~5 C& s/ \, `
CHD7基因也是一个癌症相关的基因；许多人类不同类型的癌症，包括肺癌，结肠癌和脑瘤都发生了分子的突变。这个机制的发现表明：CHD7的突变使干细胞的分化受到了阻碍，这也是肿瘤形成的主要原因。9 P6 L1 \! n  d) I5 G: R
另外，CHD7基因也是人类自闭症的一个高度分险基因，许多CHARGE的患者通常患有自闭症。似乎这个基因对调节许多生理学过程是非常重要的。通过神经干细胞的研究，研究者们可以使用小鼠模型来研究CHD7在其它细胞中的角色。  L6 o; h- K" Q* b7 J3 v
原文检索：
7 E" [9 k- r' V) f, m8 kWeijun Feng, Muhammad Amir Khan, Pablo Bellvis, Zhe Zhu, Olga Bernhardt, Christel Herold-Mende, Hai-Kun Liu. The Chromatin Remodeler CHD7 Regulates Adult Neurogenesis via Activation of SoxC Transcription Factors. Cell Stem Cell, 3 July 2013; DOI: 10.1016/j.stem.2013.05.002
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