4月9日，中國科學院動物研究所焦建偉研究組在國際神經領域雜志Journal of neuroscience (《神經科學雜志》)在線發表了題為《Ezh2調控神經干細胞及神經元產生和學習記憶》的研究論文(Ezh2 Regulates Adult Hippocampal Neurogenesis and Memory, the Journal of Neuroscience, 2014, 34:5184-5199)。
了解人類大腦，揭開學習與記憶的奧秘是事關人類健康戰略的核心任務之一。成年大腦海馬等區域存在神經干細胞，這些神經干細胞經過增殖、分化后整合到特定的學習和記憶神經環路中，探索成年大腦神經干細胞的調控機制是理解學習和記憶的分子細胞基礎。然而目前對于表觀遺傳分子如何參與調控成年神經干細胞的增殖和分化以及具體的機制還具有相當大的空白。
研究組前期芯片結果顯示組蛋白H3K27甲基轉移酶Ezh2在成年神經干細胞/前體細胞中高表達，進一步的免疫組化分析Ezh2定位在神經前體細胞。體外實驗表明Ezh2敲除后，神經球的數量和大小均有不同程度的減少，體內實驗表明Ezh2敲除后，通過BrdU標記的神經細胞增殖受到明顯的抑制。進一步的機制實驗表明，Ezh2通過增加組蛋白H3K27的甲基化，抑制Pten蛋白的表達，影響Akt/mTOR信號通路，從而調控神經干細胞及神經元的產生。通過水迷宮、八臂迷宮等多種先進的行為學實驗及模型，科研人員發現Ezh2被敲除后，短期記憶受到明顯的影響，揭示Ezh2在小鼠短期空間記憶中發揮重要作用。該研究可以提高人們對于表觀遺傳分子如何調控神經干細胞增殖和分化機制的理解，為更好探索學習與記憶提供理論基礎，并有可能為未來推動干細胞面向轉化應用提供重要的理論依據。
焦建偉課題組的博士生張娟、助理研究員季芬為該論文共同第一作者，參與該研究的合作課題組還包括中科院生物物理所袁增強研究員、姬廣聚研究員等。該研究得到了科技部重大科學研究計劃、國家基金委、中科院干細胞先導項目的支持。
科研人員在成年神經干細胞與學習記憶的表觀遺傳調控方面取得新進展
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