科學家揭示控制脊椎動物視網膜再生的基因調控網絡

2021-01-09 科學網

科學家揭示控制脊椎動物視網膜再生的基因調控網絡

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/10/3 22:54:08

美國約翰•霍普金斯大學Seth Blackshaw、Jiang Qian和聖母大學David R. Hyde課題組合作的最新研究，揭示了控制脊椎動物視網膜再生的基因調控網絡。相關論文於2020年10月1日發表在《科學》雜誌上。

為了揭示Müller膠質細胞重編程為祖細胞的基因調控網絡，研究人員對斑馬魚、小雞和小鼠Müller膠質細胞中基因表達和染色質可及性的響應變化進行了分析。研究人員確定了進化上保守以及物種特異的基因網絡，它們控制神經膠質的靜息、反應性和神經發生。

在斑馬魚和小雞中，從靜息到反應性的過渡對於視網膜再生至關重要；而在小鼠中，專用網絡抑制神經原反應能力並恢復靜息。維持並恢復靜息狀態的核因子I（NFI）轉錄因子的破壞，導致成年小鼠受傷後Müller膠質細胞增殖並產生神經元。這些發現可能有助於恢復因變性疾病而喪失視網膜神經元療法的發展。

據了解，損傷會引起某些冷血脊椎動物（而非哺乳動物）視網膜Müller膠質細胞再生為神經元。

附：英文原文

Title: Gene regulatory networks controlling vertebrate retinal regeneration

Author: Thanh Hoang, Jie Wang, Patrick Boyd, Fang Wang, Clayton Santiago, Lizhi Jiang, Sooyeon Yoo, Manuela Lahne, Levi J. Todd, Meng Jia, Cristian Saez, Casey Keuthan, Isabella Palazzo, Natalie Squires, Warren A. Campbell, Fatemeh Rajaii, Trisha Parayil, Vickie Trinh, Dong Won Kim, Guohua Wang, Leah J. Campbell, John Ash, Andy J. Fischer, David R. Hyde, Jiang Qian, Seth Blackshaw

Issue&Volume: 2020/10/01

Abstract: Injury induces retinal Müller glia of certain cold-blooded vertebrates, but not mammals, to regenerate neurons. To identify gene regulatory networks that reprogram Müller glia into progenitor cells, we profiled changes in gene expression and chromatin accessibility in Müller glia from zebrafish, chick and mice in response to different stimuli. We identified evolutionarily conserved and species-specific gene networks controlling glial quiescence, reactivity and neurogenesis. In zebrafish and chick, transition from the quiescence to reactivity is essential for retinal regeneration, while in mice a dedicated network suppresses neurogenic competence and restores quiescence. Disruption of nuclear factor I (NFI) transcription factors, which maintain and restore quiescence, induces Müller glia to proliferate and generate neurons in adult mice following injury. These findings may aid in designing therapies to restore retinal neurons lost to degenerative diseases.

DOI: 10.1126/science.abb8598

Source: https://science.sciencemag.org/content/early/2020/09/30/science.abb8598

Science：《科學》，創刊於1880年。隸屬於美國科學促進會，最新IF：41.037

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