揭示CRL4促進神經干細胞重新激活機制

在一項新的研究中，來自新加坡和美國的研究人員描述了果蠅中休眠的神經干細胞如何被激活并產生新的神經元。他們描述了參與重新激活果蠅中休眠的神經干細胞的過程和分子。如果這種機制也適用于人類，那么這一發現可能有助于發生腦損傷或神經元丟失的人群。相關研究結果近期發表在PLoS Biology期刊上，論文標題為“CRL4Mahj E3 ubiquitin ligase promotes neural stem cell reactivation”。論文通訊作者為杜克-新加坡國立大學醫學院神經科學與行為障礙項目副主任Hongyan Wang副教授。

神經干細胞從休眠狀態切換到激活狀態并且開始增殖的能力在大腦中至關重要。到目前為止，科學家們對休眠的神經干細胞如何變得活躍知之甚少。

Wang及其同事們研究了在果蠅幼蟲期在發育中大腦中起作用的因素。他們發現一種稱為CRL4的蛋白復合物對于神經干細胞的重新激活至關重要，這是因為它下調一種通常讓神經干細胞處于休眠狀態的途徑。他們發現CRL4與腫瘤抑制蛋白Warts---這種途徑中的一種核心成分---形成一種蛋白復合物，而且還發現CRL4讓Warts遭受靶向降解，從而觸發神經干細胞重新激活。

喚醒休眠神經干細胞的能力可以刺激新的神經元產生，以便彌補帕金森病或阿爾茨海默病等神經退行性疾病中的腦損傷或神經元丟失。未來的研究還需要確認CRL4及其調節的途徑在哺乳動物大腦中以類似的方式起作用。

Wang說道，“作為CRL4復合物的一種核心成分，人類Cullin4B發生的突變與精神發育遲滯和皮質畸形有關。我們的研究鑒定出CRL4在果蠅大腦發育中發揮作用的機制，而且我們計劃開展進一步研究以觀察相同的蛋白是否在哺乳動物中發揮作用。最終，我們希望更好地理解和刺激休眠的神經干細胞，從而最終能夠開發出治療神經發育疾病和神經退行性疾病的方法。”

杜克-新加坡國立大學醫學院高級副研究員Patrick Casey教授（未參與這項新的研究）指出， “隨著人口日益老齡化，未來幾十年新加坡和世界范圍內的神經退行性疾病的患病率預計會增加。正如這項研究那樣，基礎科學研究是為了更好地了解大腦是如何工作的，這對于開發新的治療策略來加強對這些疾病的護理至關重要。”