制造更多髓鞘:肝X受体是小脑髓鞘化和再髓鞘化的关键

LXR的无效或激活改变了小脑中的髓鞘结构和髓鞘基因表达
LXR的无效或激活改变了小脑中的髓鞘结构和髓鞘基因表达。(a)小脑WT和LXR DKO电子显微照片的低放大率。(秤条,2μm。)(b)代表性轴突的高倍率电子显微照片及其髓层。(尺度棒,50nm。)(c)髓鞘厚度估计由G比估计(平均±SEM,每组3只动物; ** P <0.01通过T测试)。(d)WT和LXR DKO小脑RNA的定量RT-PCR,其引物识别PLP,MBP或ABCA1(阳性对照)与GAPDH(甘氨醛3-磷酸脱氢酶)标准化(每组N = 5只动物的平均值±SEM; ** P <0.01和*** P <0.001通过T检验)。(e)来自WT和LXR DKO小脑蛋白的Western印迹使用抗PLP和抗MBP抗体与β-肌动蛋白标准化(每组N = 4只动物的平均值±SEM; ** P <0.01和*** P <0.001通过T测试)。图片代表一个典型的实验。(f)来自WT小鼠的小脑RNA的定量RT-PCR,用致血压喂食PLP,MBP或ABCA1的引物(每组N = 5只动物的平均±SEM; * P <0.05和** P <0.01对T检验)。(g)使用与β-肌动蛋白的抗PLP和抗MBP抗体(每组N = 5只动物的平均±SEM归一化的抗PLP和抗MBP抗体的WT强烈喂食蛋白质蛋白质的蛋白质印迹。 (H) Cerebellar RNA from LXR dKO force-fed with TO9 as analyzed in F. Credit: Meffre, D et al. (2015) Liver X receptors alpha and beta promote myelination and remyelination in the cerebellum.Proc Natl academy Sci美国112:24 7587-7592。

(欧宝娱乐地址医用Xpress)-Myelin是电绝缘层,或由蛋白质和脂肪分子制成的护套,并通过富含胆固醇的少突胶质细胞合成,其在神经元周围形成并允许电脉冲沿着轴轴快速传播。(oligodendrocytes是胶质细胞 - 维持稳态,形成髓鞘的非神经元细胞,并为中枢神经和外周神经系统中的神经元提供支持和保护。)髓鞘对正常的中枢神经系统行为至关重要,但少突胶细胞死亡或伤害会导致脱髓鞘,如果不是正常的话重新选择通常导致轴突变性,功能性损伤和临床残疾。对Myelinal和Remelizination流程进行了新的方法,Paris Descartes大学的科学家研究了肝X受体,或LXR,同种型LXRα和LXRβ - 盎司肠溶激活蛋白,能够调节基因表达 - 以研究其在髓鞘生理中可能的作用小脑。(同种型是同一蛋白质的几种不同形式的任何形式。少突胚胎细胞成熟和在髓鞘髓鞘中髓鞘基因表达的转录控制中的转录控制。研究人员说,他们的发现可能导致脱髓鞘导致的条件的药理和平移疗法的发展,例如多发性硬化。

Charbel Massaad教授和Delphine Meffre博士讨论了他们及其同事发表的论文国家科学院的诉讼程序。“在这项研究中,我们首先使用行为,组织学和分子策略在髓鞘中阐述LXR同种型LxRα和LXRβ的含义,”Massaad告诉欧宝娱乐地址。“评估LXRS在神经系统中的作用髓鞘,科学家们表明,缺乏LXRα和LXRβ基因的转基因小鼠,从而为LXR同种型遗传上遗传,表现出与小脑功能障碍有关的运动协调和空间学习缺陷。(小脑是脊椎动物的一部分,其坐标和调节肌肉活动。)“在通过电子显微镜研究小脑轴突的结构,我们观察到它们周围的薄膜鞘薄,这提出了髓鞘过程的改变 - 而且确实是髓鞘基因表达在转基因动物中改变。“

Meffre注意到,在一些病理条件下,髓鞘可以被破坏 - 一种称为脱髓鞘的过程 - 然后激活重新髓鞘以产生将引起受伤区域创造新的髓鞘鞘的新乳髓。然而,在脱髓鞘等疾病如多发性硬化症的情况下,重新选择性过程失败。“我们在小脑中调查了LXRS在小脑中的重新激化过程中的作用。为此目的,我们培养了一些小脑切片并在化学诱导的脱髓鞘后培养了重新髓鞘。有趣的是,当我们用天然或合成配体的那些受体激活那些受体的受体” - 结合的分子对他人 - “重新选择过程得到了大大改善。”此外,当不再表达LXRα和LXRβ和LXRβ时,研究人员表明损害重新髓鞘,证明这些受体在重新髓鞘中的直接作用。

作为这些发现的一部分,科学家们通过证明LXRS干预在少突骨髓细胞成熟中,提供了在小脑髓鞘生理中新的LXRα和LXRβ作用的证据。“oligodendrocytes产生多个膜延伸,从其细胞体中出现,以弹出和髓鞘几个轴突。”梅德里继续。“作为少突胶质核属植物,它们随着多个分支过程的出现而经历形态变化。因此,使用体外培养的少突胶质细胞表明,药物激动剂的LXR活化强烈促进分支过程。此外,在LXRS活化下,粘合细胞成熟前体细胞特异性髓鞘基因对霉菌基因的髓鞘基因的表达转移到特异于更高度分化的少变罗基细胞的髓鞘基因。

LXR活化加速有机型小脑培养物中的重新髓质
LXR活化加速有机型小脑培养物中的重新髓鞘。用EtOH,TO 9或25-OH处理对照(载体)和溶血性脱髓鞘切片。After (A) double immunostaining for MBP and CaBP and confocal acquisition, (B) axon number and (C) percentage of myelinated fibers were quantified (***P < 0.001 by ANOVA and Tukey’s post hoc test; n = 18 animals per group). (Scale bar, 20 μm.) (D and E) Quantitative RT-PCR with primers recognizing PLP, MBP, and ABCA1 normalized using 26S (mean ± SEM of at least three independent experiments performed in duplicate; *P < 0.05 by t test). (F) Western blots for PLP and MBP normalized with β-actin and reproduced at least in three independent experiments (mean ± SEM; *P < 0.05 and **P < 0.01 by t test). (G) Control (vehicle) and lysolecithin-demyelinated organotypic slices treated with EtOH, TO9, or 25-OH. After immunostaining for Nkx2.2, numbers of immature oligodendrocytes were quantified with ImageJ (n = 12 animals per group; *P < 0.05, **P < 0.01, and ***P < 0.001 by t test). Representative micrographs are shown. (Scale bar, 50 μm.) (H) Control (vehicle) and demyelinated organotypic slices treated for 3 DIV with EtOH, TO9, or 25-OH and doubled immunostained for Caspr and MAG. A 5× magnification of a single Caspr cluster (pointed by the open arrowhead) is presented in each picture. (I) Number of Caspr clusters, (J) internode lengths, and (K) node lengths measured using ImageJ (means ± SEM; *P < 0.05, **P < 0.01, and ***P < 0.001 by t test). Credit: Meffre, D et al. (2015) Liver X receptors alpha and beta promote myelination and remyelination in the cerebellum.Proc Natl academy Sci美国112:24 7587-7592。

除了lxr无效小鼠的髓鞘缺陷外,科学家还发现他们小脑中的髓鞘基因表达减少。此外,体内施用药物激动剂(当与受体结合的生理响应时的物质)LXR对正常小鼠能够刺激细胞中的髓鞘基因表达。“我们证实,LXRS通过使用培养的少突胶质细胞参与髓鞘基因表达的转录控制,”马萨德说。“我们表明,LXRS激活导致启动子水平的髓鞘基因诱导 - 在脱髓鞘的小脑切片中,LXR活化强烈增加髓鞘基因表达改善重新髓鞘过程。”

马萨德强调了体外少突胶质细胞的研究允许研究人员探讨LXR活化对两种主要髓鞘蛋白质(MBP)和蛋白质蛋白(PLP)的影响,其遗传表达构成总蛋白质的约80%髓鞘 - 使他们能够证明LXR能够在启动子,mRNA和蛋白质水平处刺激髓鞘基因。

设计和进行调查需要一系列洞察力和创新,首先是通过胆固醇分解代谢(生物体中的复杂分子崩溃的胆固醇内胆固醇中的中枢神经系统中的中枢神经系统中的核糖衍生物中的高水平识别和测量高水平通过与质谱相偶联的气相色谱,以及通过电子显微镜评估髓鞘超微结构的气相色谱,从而突出苏克隆受体在小脑髓鞘中的关键作用。“我们使用了在化学诱导的小脑切片培养中,采取脱髓鞘培养这个优势离体多发性硬化模型评估LXRs的再髓鞘性质使用荧光成像突出恢复,“马萨德告诉了欧宝娱乐地址。“我们的作品导致LXRS及其Oxysterol配体在转录髓鞘基因表达的转录控制中的概念进展体外启动子分析。“

在本文中,科学家们提出了内源性氧池能够通过LXR信号通路增强髓鞘基因的表达,有助于这些蛋白质的基础表达。“LXR信号通路的主要行为者存在于小脑和大脑中,”Meffre解释道。“我们发现了高水平的内源性氧气,它们的生物合成酶及其核受体LXR,这表明LXR信号传导在神经系统中的关键作用。”为了模仿大脑中的苏西醇,如上所述,研究人员研究了一种小鼠模型,其中内源性LXR无效,导致两种主要髓鞘基因PLP和MBP中的基础表达减少。“所得的下髓鞘导致在那些转基因动物中更薄的髓鞘和运动协调以及空间学习缺陷。”

TO9在体外刺激寡核细胞的分支过程
TO9在体外刺激少突胶细胞的分支过程。培养的PLP-EGFP oligodend核细胞混合胶质细胞的代表性显微照片,其培养7,9或14 div并用EtOH(对照)或TO 9处理24小时,以确定其分枝形态(简单,轻度或复杂的过程过多)。(比例条,50微米。)学分:Meffre,D等人。(2015)肝脏X受体α和β促进小脑中的髓鞘髓鞘和重新髓鞘。Proc Natl academy Sci美国112:24 7587-7592。

这些结果具有显着的翻译意义:例如,易于对多发性硬化症的易感性被认为具有遗传成分 - 虽然所涉及的基因仍然是未识别的,PLP和MBP(是髓鞘中蛋白质编码的基因)是强烈的竞争者。“苏西醇水平在许多精神审查和神经变性疾病中改变,这表明这些氧化胆固醇分子在正常神经系统稳态中的含义。再次,”MassAAD强调“,在缺失LXR的转基因动物中,改变了大脑相关功能 - 所以靶向红松及其受体表现为治疗脱髓鞘疾病,如多发性硬化,以及益处其他神经病理学,靶向氧气。然而,“他注意到,”合成配体使用的是由于可能的副作用,所用的合成配体不适合于人类治疗 - 但特别是特异性靶向LXR受体的新型合成配体目前正在开发出几家制药公司。“

迈夫向前迈进了欧宝娱乐地址,科学家计划破译LXR在髓鞘髓鞘和重新髓鞘过程中的神经元和少突胶质细胞之间的对话中的含义。此外,她说:“在这篇论文和我们之前的作品中,我们强调了LXRS和WNT / Beta-Catenin信号传导途径对对话进行髓鞘过程。”(WNT信号传导途径是一组基于蛋白质的信号转导途径,其通过细胞表面受体在电池内部通过细胞表面受体传递信号。)“显影调节途径的治疗方案可能是有希望改善中央的恢复。”

LXRS的存在对于苏西醇诱导的离体葡萄酒属植物至关重要
LXRs的存在对于氧化甾醇诱导的体外再髓再生至关重要。我们检测了LXRs在TO9和25-OH再生作用中的意义。LXR dKO小脑切片采用与WT相同的方法脱髓鞘。(A) P10 LXR dKO小鼠小脑的器官型切片脱髓鞘,并与WT一样,在图4A中采用EtOH、TO9或25-OH处理。对MBP和CaBP进行双重免疫染色后,用Zeiss LSM 510共焦获得图像。(比例尺,20 μm。)溶血卵磷脂治疗导致髓鞘网络的明显混乱。(B)轴突数量和(C)髓鞘纤维百分比用ImageJ定量。***P < 0.001,采用单因素方差分析,然后采用Tukey事后检验。每组18只动物。TO9和25-OH对轴突数量和有髓纤维百分比无影响。 (D) Demyelinated organotypic slices were treated for 3 DIV with EtOH, TO9, or 25-OH (10 μM) and doubled immunostained for Caspr and MAG. No Caspr clustering was detectable after TO9 or 25-OH treatment, suggesting that the remyelination process was impaired in organotypic slices invalidated for LXRs. Credit: Meffre, D et al. (2015) Liver X receptors alpha and beta promote myelination and remyelination in the cerebellum.Proc Natl academy Sci美国112:24 7587-7592。

从一个生理和基本的角度来看,马萨德的总结结果,球队的结果强调了髓鞘基因调节的复杂性,并解开了LXR在髓鞘基因表达中的影响。“从病理生理学的角度来看,我们的观察结果开辟了靶向LXR的疗法治疗脱髓鞘疾病的新观点。鉴定调节的新信号通路和重新选择过程是用于专门针对这些新型分子作用仪的新治疗剂的药物研究挑战。“


进一步探索

雪旺细胞“进食”清除受伤神经中的髓鞘

更多信息:肝X受体α和β促进小脑中的髓鞘和重新髓鞘,国家科学院的诉讼程序(2015)112:24 7587-7592,DOI:10.1073 / PNA.1424951112

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引文:制作更多髓鞘:肝脏X受体关键到小脑myelinal和Remyelination(2015年,7月10日)从//www.puressens.com/news/2015-07-myelin-liver-receptors-key-cerebellar.html中检索到2021年5月2日
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