研究人员发现，神经细胞积极地抑制细胞的不同命运

根据斯坦福大学医学院研究人员的一项研究，神经细胞通过积极抑制与非神经细胞类型(包括皮肤、心脏、肺、软骨和肝脏)相关的基因表达来维持其特性。

它用强大的抑制因子蛋白质。“当这种蛋白质缺失时，神经细胞就会有点混乱，”病理学副教授，医学博士Marius Wernig说。“它们传递神经信号的效率降低，并开始表达与其他细胞命运相关的基因。”

这项研究标志着首次发现了一种近全局抑制因子，这种抑制因子可以阻断除一个以外的许多细胞的命运。这也表明可能存在一种尚未确认的针对身体中每种细胞类型的主调控网络。

“反向主调节器的概念，是一种抑制许多不同的发展程序而不是激活一个单一程序的概念，是一种控制神经元细胞身份的独特方式，也是一个关于细胞如何维持它们的全新范例。细胞的命运贯穿一个有机体的一生，”沃尼格说。

研究人员说，由于这种名为Myt1l的蛋白质在自闭症、精神分裂症和重度抑郁症患者身上被发现存在突变，因此发现的行为模式可能为这些疾病的治疗干预提供新的机会。

Wernig是该研究的资深作者，该研究将于4月5日在线发表自然。博士后学者Moritz Mall博士和Michael Kareta博士是主要作者。

阻遏蛋白

Myt1l并不是已知的唯一一种抑制特定细胞命运的蛋白质。但大多数已知的阻遏物只会特异性地阻断一种发育程序，而不是许多种。例如，已知一种名为REST的阻遏物可以阻断神经元通路，但其他阻遏物则不能。

“到目前为止，研究人员只专注于识别这些类型的单系抑制因子，”Wernig说。“‘除了一切’阻遏物的概念是全新的。”

2010年，沃尼格证明了皮肤转化是可能的细胞通过将它们暴露在三种通常在神经元中表达的蛋白质的组合中。这种“直接重编程”绕过了一个被称为诱导多能性的步骤，许多科学家认为这是将一种细胞类型转化为另一种细胞类型所必需的。

Myt1l是完成皮肤转化为神经元所必需的蛋白质之一。但在这项研究之前，研究人员并不清楚它是如何运作的。

Wernig说:“通常我们会考虑需要激活哪些调控程序来引导细胞进入特定的发育状态。”“所以当我们仔细观察时，发现Myt1l实际上抑制了许多基因的表达，我们感到很惊讶。”

研究人员发现，这些基因编码的蛋白质对肺、心脏、肝脏、软骨和其他类型的非神经元组织的发育非常重要。此外，已知有两种蛋白质，Notch和Wnt，可以积极地阻止发育中的大脑中的神经发生。

阻断胚胎小鼠大脑中Myt1l的表达会减少动物体内成熟神经元的数量。此外，在成熟神经元中，抑制Myt1l的表达会导致它们表达低于正常水平的神经特异性基因，对电脉冲的反应也更不容易。

“一个完美的团队”

Wernig和他的同事将Myt1l的作用与另一种叫做Ascl1的蛋白质进行了对比，Ascl1是直接将皮肤成纤维细胞重新编码为神经元所必需的。众所周知，Ascl1可以特异性诱导成纤维细胞中神经元基因的表达。

Wernig说:“这些蛋白质一起作为一个完美的团队工作，将一个正在发育的细胞或一个正在被重新编程的细胞送入期望的细胞命运。”“这是一个美丽的场景，既阻止成纤维细胞程序，又促进神经元程序。我的直觉是，对于特定的细胞类型，还有更多像Myt1l这样的主阻遏物可以被发现，每一种都会阻断除一个细胞外的所有细胞命运。”

Wernig是斯坦福大学心血管研究所、儿童健康研究所、癌症研究所、神经科学研究所和Bio-X的成员。

---

---