怀孕过程中,许多关于母体的影响都会导致胎儿不正常发育。在这些影响中,高温不管关于母体仍是胎儿均会形成很大的影响。母体体温是否稳定与胎儿的存活以及疾病的发作休戚相关。有研讨标明妊娠期母体高温会导致胎儿呈现神经管缺点,可是高温是怎么影响胎儿大脑皮层发育的现在还不清楚。
在孕鼠经过高温处理后,胎鼠大脑皮层内神经干细胞增殖份额添加,而分解的神经元份额削减,并且会促进胎鼠大脑内一种热激活钙离子通道TRPM2的表达量添加。此前有报导称,TRPM2与多种神经发育/神经体系疾病有关,包含躁郁症、神经性痛苦和帕金森氏病。
为了进一步研讨母体高温状况下TRPM2和胎儿大脑皮层发育的联系,我国科学院动物研讨所焦建伟研讨组经过敲降胎鼠大脑神经干细胞内的TRPM2来研讨其功用。成果发现在高温条件下敲低了TRPM2之后,会按捺胎鼠神经干细胞的增殖,神经元的发育也会受必定的影响,可是在正常温度的母体环境下不会引起这种表型。进一步的研讨标明,在母体高体温状况下,TRPM2会经过调控SP5这种转录因子来影响胚胎神经发育。以往的报导标明,SP5在影响鼠的胚胎干细胞的多能性方面起着及其重要的效果。详细机制方面,研讨人员发现高温条件下TRPM2经过按捺β-catenin的磷酸化并添加β-catenin的表达,双荧光素酶报告基因体系以及Chip成果提醒了高温状况下β-catenin关于转录因子SP5的调控机制,即堆集的β-catenin入核,结合到了SP5发动子区,靶向SP5的表达,然后调理神经祖细胞的自我更新。研讨人员进一步经过运用CRISPER-Cas9体系构建了TRPM2敲除小鼠的模型,并且在TRPM2敲除鼠中验证了母体高温状况会按捺胎鼠神经干细胞的增殖。在高温条件下的TRPM2敲除鼠中经过胚胎电转将TRPM2和SP5的过表达质粒导入到神经干细胞中能够部分康复胎鼠的神经干细胞和神经元在大脑皮层中的份额。这项研讨标明母体的体温会调控胎儿大脑皮层的发育,清晰了TRPM2这种热灵敏蛋白参加高温状况下神经干细胞的发育调控,为防备母体高温导致的胎儿发育反常供给了新的思路。
该项研讨作业在2020年元旦以Deficiency of TRPM2 leads to embryonic neurogenesis defects in hyperthermia 为题宣布于Science Advances。博士研讨生李妍昕为论文榜首作者,研讨员焦建伟为论文通讯作者。该作业得到科技部、基金委、中科院先导项目等赞助。
图:热影响脑发育机制
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