包括DNA甲基化在內(nèi)的表觀遺傳修飾參與調(diào)控少突膠質(zhì)細胞的發(fā)育.DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3A （DNMT3A）負責催化DNA的從頭甲基化,參與調(diào)控多種器官的發(fā)育.為了確定DNMT3A是否參與少突膠質(zhì)細胞的發(fā)育,本研究利用Dnmt3a全局性敲除小鼠,通過RNA原位雜交檢測少突膠質(zhì)細胞的發(fā)育.結(jié)果發(fā)現(xiàn),缺失DNMT3A的小鼠體內(nèi)少突膠質(zhì)細胞的分化被延遲,少突膠質(zhì)前體細胞增多,說明DNMT3A的功能對于少突膠質(zhì)細胞的正常發(fā)育是必需的. 

【文章來源】：杭州師范大學學報(自然科學版). 2020,19(04)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

Dnmt3a在不同時期小鼠脊髓中的表達分析

與已有報道一致,Dnmt3a純合突變小鼠(Dnmt3a-/-)呈現(xiàn)發(fā)育不良、個體矮小、小腦畸形等表型,出生后三周左右死亡[10].為了判斷Dnmt3a敲除是否會造成OLs發(fā)育異常,我們收集出生前后不同時期Dnmt3a-/-和野生型小鼠脊髓組織,通過RNA原位雜交檢測髓鞘相關(guān)基因Mbp和Plp1的表達.如圖2和圖3,野生型小鼠脊髓組織分別于E14.5天和E16.5天開始檢測到Mbp(圖2 A)和Plp1(圖3 A)在腹側(cè)中線區(qū)域的表達.隨著發(fā)育的進行,Mbp+和Plp1+的少突膠質(zhì)細胞逐漸增多,主要分布在脊髓白質(zhì)區(qū)域.而在Dnmt3a-/-小鼠中,Mbp和Plp1的信號產(chǎn)生出現(xiàn)明顯滯后.E16.5期開始在腹側(cè)中線附近明確檢測到Mbp的表達(圖2 B’),P0期左右在腹側(cè)白質(zhì)區(qū)域檢測到Plp1的表達(圖3 B’).隨后突變體中少突膠質(zhì)細胞的分化沒有被抑制,細胞數(shù)目逐漸增多,至P7天與野生型基本一致.進一步對Plp1+細胞進行定量分析,發(fā)現(xiàn)Dnmt3a-/-小鼠中,Plp1+細胞數(shù)目的差異在OLs分化初期最明顯,隨著發(fā)育的進行,這種差異逐漸縮小,至P10左右無明顯差異(圖3 E).通過對髓鞘相關(guān)基因的表達進行分析,我們發(fā)現(xiàn)Dnmt3a基因敲除會延遲少突膠質(zhì)細胞的分化.圖3 野生型和Dnmt3a純合突變小鼠中Plp1的表達

包括DNA甲基化在內(nèi)的表觀遺傳調(diào)控在少突膠質(zhì)細胞發(fā)育過程中的功能正在被逐漸揭示.其中,DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3A(DNMT3A)在體內(nèi)少突膠質(zhì)細胞分化和發(fā)育過程中的功能尚不清楚.本研究發(fā)現(xiàn),Dnmt3a早期在灰質(zhì)區(qū)域神經(jīng)元中廣泛表達,從E14.5天開始在白質(zhì)內(nèi)表達,隨后表達量逐漸上升,當OLs形成后表達消失,暗示DNMT3A可能參與調(diào)控OLs的起始分化.對Dnmt3a全局性敲除小鼠進行分析,發(fā)現(xiàn)Dnmt3a基因敲除后,造成OLs分化的延遲,處于未分化狀態(tài)的OPCs數(shù)量增加.因此,我們的研究表明,DNMT3A的功能對于小鼠體內(nèi)少突膠質(zhì)細胞的正常發(fā)育是必需的.然而,DNMT3A在體內(nèi)介導上述過程的分子機制尚不清楚.已有研究表明,通過對正常和Dnmt3a敲除的神經(jīng)前體細胞進行表達譜分析,篩選到與少突膠質(zhì)細胞增殖和分化相關(guān)的3個關(guān)鍵基因(Pdgfrα,Nkx2.2和Mbp)表達水平顯著上調(diào),其近端啟動子區(qū)域高度去甲基化,暗示DNMT3A可能通過特異性誘導上述因子的甲基化,從而階段性調(diào)控OLs的分化[9].與Dnmt3a的表達類似,Nkx2.2在OLs譜系發(fā)育過程中具有階段性表達的特定,且兩者動態(tài)表達模式相吻合[11-12].我們的早期研究也已經(jīng)證實,敲除Nkx2.2也會造成OLs分化的延遲[13].綜上所述,我們初步推測,DNMT3A介導的DNA甲基化與NKX2.2之間可能存在緊密聯(lián)系,相互作用協(xié)調(diào)OPCs的增殖和分化.


本文編號：3109000