МикроРНК: ключ к разгадке тайн развития мозга и расстройств аутистического спектра
Новое исследование, проведенное в Scripps Research, выявило решающую роль микроРНК в формировании клеток Пуркинье — редких нейронов мозга, связанных с движением и расстройствами развития нервной системы. В статье, опубликованной в Neuron 2 апреля 2025 года, ученые описали, как микроРНК регулируют рост и способность клеток формировать ключевые соединения.
Открытие двух критических микроРНК
Команда исследователей использовала передовые генетические инструменты для временного отключения микроРНК в разные периоды развития клеток Пуркинье у мышей. Они обнаружили, что микроРНК играют важную роль в двух ключевых фазах:
- Ингибирование микроРНК в первую неделю после рождения приводило к уменьшению сложности дендритных арборизаций и меньшему размеру мозжечка.
- Ингибирование на третьей неделе после рождения нарушало формирование синаптических связей с восходящими волокнами.
Эти результаты показывают, что микроРНК контролируют точные временные рамки различных аспектов развития клеток Пуркинье.
Идентификация критических микроРНК и генов-мишеней
В сотрудничестве с Ian MacRae, профессором интегративной структурной и вычислительной биологии в Scripps Research, команда разработала модель мыши для определения генов, которые регулируют микроРНК. Они идентифицировали две критические микроРНК — miR-206 и miR-133 — и четыре гена-мишени: Shank3, Prag1, Vash1 и En2.
Уникальные особенности клеток Пуркинье
Ученые обнаружили, что некоторые микроРНК присутствуют в клетках Пуркинье, но отсутствуют в пирамидных нейронах. Выключение этих микроРНК показало их важность для формирования уникальных морфологических особенностей клеток Пуркинье.
МикроРНК как регуляторы роста клеток
Три из идентифицированных генов-мишеней действуют как «тормоза» для роста клеток. Когда микроРНК связываются с этими мишенями, они снимают «тормоза», позволяя клеткам Пуркинье расти и формировать сложную дендритную арборизацию.
Перспективы дальнейших исследований
Результаты исследования открывают новые возможности для изучения роли микроРНК в развитии, нейронной пластичности и старении. Ученые планируют использовать свои новые инструменты для дальнейших исследований и надеются, что это поможет лучше понять механизмы, лежащие в основе расстройств аутистического спектра и других заболеваний.
Заключение
Исследование, проведенное в Scripps Research, является важным шагом вперед в понимании роли микроРНК в развитии мозга. Полученные результаты могут пролить свет на причины расстройств аутистического спектра и открыть новые возможности для их лечения.
Литература.
“MicroRNA mechanisms instructing Purkinje cell specification” — Giordano Lippi et al. Neuron
