葉酸代謝與神經嵴發育
日期：2011-12-01 08:59:23
近日來自中國科學院昆明動物研究所的研究人員在《PLoS ONE》雜志上發表了題為“Xenopus Reduced Folate Carrier Regulates Neural Crest Development Epigenetically”的研究論文，揭示了葉酸代謝途徑異常導致神經嵴發育缺陷的分子機制。
領導這一研究的是昆明動物研究所的毛炳宇研究員，其早年畢業于山東大學，后赴德國癌癥中心從事博士后研究，于2004年起受聘成為昆明動物研究所馬普青年科學家小組組長。課題組主要研究方向是以非洲爪蟾為模型動物，研究脊椎動物神經系統發育的分子機制。
神經嵴（neural crest，NC）是脊椎動物神經系統發育過程中由多潛能細胞群體構成的遷移性結構，它最早形成于神經板與表皮外胚層的交界處，隨著神經板卷曲及神經管形成，神經嵴細胞逐漸下陷并向外遷移，最終分化為包括周圍神經系統神經元、膠質細胞、骨、軟骨、結締組織、色素細胞及內分泌細胞等在內的多種組織細胞。神經嵴發育缺陷會導致一系列綜合征，包括顱面部畸形（唇腭裂），Waardenburg-Shah綜合征，DiGeorge 綜合征, CHARGE 綜合征, 白化病，巨結腸等。神經嵴相關畸形的發病原因極為復雜，是由一系列遺傳因素和環境（營養）因素共同作用而引發的。孕期補充葉酸可以在一定程度上減少其發生率，但葉酸的作用機理還不清楚。
在這篇文章中，博士研究生李杰晶等人發現還原性葉酸載體（RFC）在非洲爪蛙神經嵴發育中具有重要功能。RFC在非洲爪蛙神經嵴組織中特異性表達，干擾RFC的功能會抑制神經嵴的發生，而過表達RFC或注射5-甲基四氫葉酸可以促進神經嵴的發生。在動物帽實驗中，抑制RFC的功能可顯著降低組織中組蛋白H3K4的甲基化水平，而注射葉酸則會提高組蛋白的甲基化水平。在胚胎中過表達注射賴氨酸甲基轉移酶hMLL1在很大程度上挽救了RFC功能缺失所引起的神經嵴發育畸形。
此項研究表明葉酸代謝途徑可能通過表觀遺傳學修飾參與神經嵴的發育和相關疾病的發生。
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