敲除小鼠神经系统Cul4b基因导致GFAP阳性细胞增多

【作者】 蒋百春； 赵伟； 胡慧丽； 张淑倩； 邵常顺； 龚瑶琴；

【机构】 山东大学医学院遗传学系；

【摘要】 星型胶质细胞是哺乳动物大脑中含量最为丰富的一种细胞类型,对中枢神经系统的功能具有非常重要的作用。神经胶质原纤维酸性蛋白质（GFAP）被认为是成熟星型胶质细胞的标志物,尽管在有些神经干细胞中也有GFAP的表达。为研究CUL4B在神经发育中的作用,课题组构建了神经系统特异性Cul4b基因敲除小鼠(Cul4b^Nestin-Cre小鼠),并通过体内和体外实验对CUL4B的功能进行了系统研究。体外结果发现,与野生型神经前体细胞相比,Cul4b缺失的神经前体细胞向GFAP阳性细胞分化增多。与体外实验结果一致,Cul4b^Nestin-Cre小鼠的多个脑区中GFAP阳性细胞都明显多于同窝对照小鼠。同时通过基因芯片、实时定量PCR、Western blotting以及免疫荧光染色等实验发现敲除Cul4b基因后前列腺素D2合成酶PTGDS的表达明显升高,并证实CUL4B调控GFAP阳性细胞分化是通过PTGDS介导的。用PTGDS的活性抑制剂AT56处理神经前体细胞可以有效拯救GFAP阳性细胞分化增多的表型。在Cul4b缺失的神经前体细胞中通过感染含有shRNA的病毒来敲低PTGDS的表达也可拯救GFAP阳性细胞分化增多的表型。加入外源性PTGDS蛋白可显著增加野生型神经前体细胞向GFAP阳性细胞分化的比例。最后ChIP实验结果显示CUL4B可直接结合至Ptgds启动子上,CRL4B/PRC2复合物可通过促进H2AK119单泛素化和H3K27三甲基化来抑制Ptgds转录。更多还原