在中枢神经系统中,少突胶质细胞(oligodendrocytes,OLs)形成髓鞘包裹神经元轴突,从而促进神经信号的快速传导.髓鞘缺失会减慢神经信号传导并影响神经元的存活,导致神经系统疾病,如多发性硬化症和视神经脊髓炎等.在多发性硬化症患者的髓鞘损伤区,存在许多少突胶质细胞前体细胞(oligodendrocyte progenitor ells,OPCs),但是它们不能分化为成熟的OLs,因此不能形成髓鞘去包裹轴突^[1].研究OPCs分化的分子机制,探究促进髓鞘再生的方法,在基础研究和临床上都具有重要意义.核孔复合体(nuclear pore complex,NPC)是核质之间的物质运输通道,近年来有研究表明NPC参与基因表达的调控.NPC由核孔蛋白组成,核孔蛋白基因突变或表达异常会导致发育缺陷和神经退行性疾病^[2],然而关于核孔蛋白在哺乳动物中枢神经系统中的生理功能和作用机制的研究还很少.

2019年3月13日,厦门大学生命科学学院、细胞应激生物学国家重点实验室、细胞信号网络协同创新中心的张亮副教授课题组在《Neuron》上发表研究论文^[3],报道了核孔蛋白Seh1在OPCs分化及髓鞘生成中的功能和作用机制.研究发现:在OPCs分化过程中伴随着核孔蛋白Seh1表达量的升高,过表达Seh1会促进OPCs的分化; 相反地,敲低Seh1表达则会抑制OPCs的分化.在小鼠少突细胞谱系特异性敲除Seh1基因会显著影响OPCs的分化和髓鞘的产生,缺失Seh1的小鼠在脱髓鞘损伤后再形成髓鞘的能力减弱.进一步研究发现,Seh1不依赖于核质之间的物质运输来参与以上的生理过程,而是通过招募转录因子Olig2及染色质重塑因子Brd7,在NPC周围形成促进OPCs分化的转录复合体,营造有利于OPCs分化和髓鞘形成相关基因转录的微环境,从而促进这些基因的表达(图1).

张亮课题组长期致力于核孔蛋白和核质运输在神经及先天免疫中的功能机制研究,在之前的研究^[4]中报道了核质运输在宿主抵抗流感病毒中的作用后,此次研究又进一步拓展了相关因子的重要生理功能.该研究利用转基因小鼠揭示了核孔蛋白Seh1在中枢神经系统中的生理功能和作用机制,发现了髓鞘生成

图1 Seh1在NPC周围招募Olig2和Brd7从而促进髓鞘形成相关基因的表达