中国神经再生研究(英文版) ›› 2021, Vol. 16 ›› Issue (12): 2405-2406.doi: 10.4103/1673-5374.313037
DNMT1依赖性调节皮层中间神经元功能和存活
DNMT1-dependent regulation of cortical interneuron function and survival
Daniel Pensold, Geraldine Zimmer-Bensch*
- RWTH Aachen University, Institute for Biology II, Department of Functional Epigenetics in the Animal Model, Aachen, Germany
摘要：
Neural Regen Res：DNMT1依赖性调节大脑皮层神经元的存活
DNA的甲基化主要发生在胞嘧啶，是一个可逆的动态过程，由DNMT家族的酶催化，而活性去甲基化是通过10-11易位蛋白的氧化以及随后的反复氧化和碱基切除修复实现的。除了DNMT介导的DNA甲基化（通常与转录沉默相关）之外，DNMTs还可以通过与组蛋白修饰的串扰发挥非规范作用。DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA的表达对外界刺激（如神经元活动、应激或神经损伤）有反应。所观察到的DNA甲基化谱的年龄相关变化可能代表了对改变的神经元生理学的适应性反应，如突触活性降低，以及伴随的细胞变化。在这种情况下，表观遗传机制更像是仆人而不是主人。先前的一项研究证明DNMT1促进老年人大脑皮层抑制性中间神经元的丢失。小白蛋白阳性中间神经元中Dnmt1的条件性缺失减弱了它们在大脑皮层中与年龄相关的丢失，伴随着这些敲除细胞中与年龄相关的转录改变的减少。根据抑制性中间神经元在皮层信息处理中的重要作用，发现条件Dnmt1缺陷小鼠表现出更好的躯体运动能力。
来自德国亚琛工业大学的Geraldine Zimmer-Bensch团队认为虽然某些组蛋白修饰有利于DNA甲基化，但DNMT可通过酶复合物中的蛋白质相互作用直接影响组蛋白标记的建立，或通过调节相关基因的表达间接影响组蛋白标记的建立。非编码RNA，尤其是lncRNAs，除了组蛋白修饰和miRNA途径外，还与DNA甲基化进一步交叉。因此，必须在细胞类型特异性水平上，在不同的阶段结合全面的功能表征，进行全基因组的综合分析，以更好地理解导致神经元老化的表观遗传机制。为了探讨不同神经元亚型选择性脆弱性的根本原因，需要发现不同表观遗传机制之间的相互关系，以及它们对外界影响的反应，如代谢变化和神经元活动的改变。在单细胞测序领域不断取得的巨大技术进步，甚至可以与电生理特性相结合，可能会使这一具有挑战性的目标实现。
文章在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2021年 12 月 12 期发表。
https://orcid.org/0000-0002-8894-8079(Geraldine Zimmer-Bensch)
https://orcid.org/0000-0001-8685-1356(Daniel Pensold)