创新背景

Rett综合征是由称为甲基-CpG结合蛋白2或MeCP2的单个基因突变引起的。该基因是在二十多年前发现的，此后已经发现了很多，但突变如何导致病理仍然难以捉摸。

创新过程

由九州大学领导的医学研究人员揭示了Rett综合征神经功能障碍背后的潜在遗传途径。研究小组发现，参与病理学的关键基因的缺陷会触发神经干细胞通过产生更多的星形胶质细胞（大脑的维持细胞）来产生更少的神经元。

研究人员希望他们确定的分子病理学可以在未来为Rett综合征带来潜在的治疗靶点。

在他们过去的研究中，研究小组已经确定MeCP2作为处理特定microRNA的调节剂，以控制神经元的功能。因此，他们回去研究该途径是否也参与神经干细胞的分化。

与信使RNA相比，从细胞用于合成蛋白质的DNA转录的最终模板microRNA（或miRNA）要小得多，并且起到调节信使RNA的作用，以确保细胞产生正确数量的所需蛋白质。

研究人员表示，通过他们的调查，他们发现几种与MeCP2相关的microRNA，但只有一种影响了神经干细胞的分化：一种名为miR-199a的microRNA。事实上，当MeCP2或miR-199a被破坏时，他们发现它增加了称为星形胶质细胞的细胞的产生。

星形胶质细胞就像大脑的支持细胞。当神经元发射电信号时，星形胶质细胞在那里帮助维持其他一切。在发育过程中，星形胶质细胞和神经元由相同类型的干细胞（称为神经干细胞）产生，其中它们的产生受到严格控制。然而，MeCP2或miR-199a的功能障碍导致这些干细胞产生比神经元更多的星形胶质细胞。

研究人员表示，进一步的分析表明，miR-199a靶向蛋白质Smad1，这是一种对正常细胞发育至关重要的转录因子。Smad1在称为BMP信号传导的途径下游起作用，已知该通路抑制神经元的产生并促进星形胶质细胞的产生。

为了进一步研究这一过程，研究小组从Rett综合征患者的iPS细胞中建立了一种脑类器官培养物，这是一种可以模仿大脑发育方面的神经干细胞的3D培养物。当他们抑制BMP（骨形态发生蛋白的缩写）时，研究小组能够减少异常的神经干细胞分化。

该研究结果为研究人员提供了关于MeCP2，miR-199a和BMP信号在Rett综合征病理学中的作用的宝贵见解。研究人员希望这能启发Rett综合征症状的临床治疗。

研究人员发现关键基因功能障碍导致神经干细胞产生比神经元更多的星形胶质细胞。