JGG:复旦大学张壮志团队揭示OLIG1/2协同促进星形胶质细胞成熟新机制

JGG:复旦大学张壮志团队揭示OLIG1/2协同促进星形胶质细胞成熟新机制
2025年03月26日 22:01 脑科学世界

中枢神经系统发育过程中,星形胶质细胞作为数量最庞大的神经胶质细胞群体,其正常发育成熟对维持神经微环境稳态具有关键作用。这类多功能细胞不仅参与血脑屏障形成、突触可塑性调控及神经代谢平衡,还在神经损伤修复和神经退行性疾病进程中发挥双重调控效应。近年来,研究表明星形胶质细胞谱系分化异常与胶质瘤发生、多发性硬化症进展及阿尔茨海默病病理沉积等密切关联,提示其发育调控网络的完整性对神经系统的生理功能维持和病理进程干预具有重要意义。

2025年3月24日,Journal of Genetics and Genomics在线发表复旦大学脑科学研究院张壮志副研究员团队题为“Coordinated regulation of cortical astrocyte maturation by OLIG1 and OLIG2 through BMP7 signaling modulation”的研究论文。该研究发现转录因子OLIG1和OLIG2通过调控BMP7信号,协同促进皮质星形胶质细胞发育成熟,揭示星形胶质细胞发育的动态平衡机制。

该研究通过整合单细胞转录组测序、免疫组化及多谱系基因敲除模型,发现Olig1和Olig2在星形胶质细胞发育过程中具有功能冗余性。皮质特异性双敲除Olig1/2显著阻碍星形胶质细胞的成熟,表现为GFAP/HOPX表达异常升高、星形胶质细胞形态简化、与成熟状态相关基因表达下调。进一步通过CUT&Tag-Seq、scRNA-Seq及双荧光素酶实验发现,OLIG1和OLIG2直接结合Bmp7基因的增强子区域,抑制其转录。通过构建BMP7过表达小鼠,发现BMP7过表达激活pSMAD1/5/9信号,抑制转录因子Olig1/2表达,并导致GFAP/HOPX异常上调,复刻了Olig1/2双突变的表型

Olig1和Olig2协同调控大脑皮质星形胶质细胞成熟的分子机制模式图

综上所述,该研究揭示了Olig1/2在星形胶质细胞发育中的双重功能;其功能冗余性保障了星形胶质细胞的发育稳态,而协同抑制BMP7信号则精确调控星形胶质细胞成熟进程。该研究不仅重构了星形胶质细胞成熟的调控网络,更为靶向星形胶质细胞发育异常相关疾病提供了理论依据与干预策略

复旦大学脑科学研究院博士生王子午田雨为该论文共同第一作者。复旦大学脑科学研究院张壮志副研究员和同济大学杨浦医院戚大石副研究员为该论文共同通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金项目资助。

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