异位表达Tlx基因影响成体神经干细胞分化的研究

Neural stem cells reside in most mammalian tissues throughout adult life, and contribute to normal homeostasis and repair after injury. Tailless (Tlx) is an orphan nuclear receptor which plays a key role in the NSCs maintenance. In order to overcome the limitations of the knockout and transgenic Tlx mice models, we employed BAC-based technology to generate the first conditional transgenic mice. The ectopically expressed Tlx induced the impaired generation of mature neurons in SVZ and SGZ. And our preliminary Chip-Seq results indicated that Sox2 could be a target of Tlx. Therefore, we hypothesized that Tlx could repress the Sox2 expression by binding to the Sox2 enhancer/promoter to influence the differentiation of NSCs. This study could provide further insight into the function of Tlx in NSCs and pave a way for future clinical implications.

成体神经发生对于维持神经细胞组织正常稳态以及修复细胞或组织的损伤起到很重要的作用。Tlx基因是参与其中的一个重要转录因子。目前对Tlx基因的功能研究多通过敲除或全身性转基因小鼠模型，均存在一定的局限性。为此，申请人利用BAC技术首次构建得到严格意义上的条件转基因小鼠模型，预实验发现在SVZ，SGZ区域的成体神经干细胞中过量表达以及在分化的子代细胞中异位表达Tlx基因后细胞分化异常；利用该模型，通过Chip-Seq技术筛选得到靶基因-Sox2，建立科学假说：Tlx基因在成体神经前体细胞及分化细胞中异位表达，通过直接结合到Sox2基因的上游调控区，抑制神经干细胞的分化，部分性逆转分化细胞回到干细胞状态。该研究可以进一步揭示Tlx基因在成体神经干细胞中的功能，并将其应用于临床实践具有重要的指导意义。

成体神经发生对于维持神经细胞组织正常稳态以及修复细胞或组织的损伤起到很重要的作用。神经干细胞在体内不仅仅受到多种来自微环境的细胞因子的作用，还更广泛地受到细胞内多种信号途径的调控，Tlx基因是参与其中的一个重要转录因子。已有的研究显示Tlx基因在小鼠大脑发育和成体大脑功能维持方面均起到重要的作用，但是目前对Tlx基因的功能研究多通过敲除或全身性转基因小鼠模型，均存在一定的局限性。为此，该项目利用BAC技术首次构建得到严格意义上的条件转基因小鼠Rosa-Tlx，通过与TlxCreERT2和NestinCreERT2小鼠杂交可以分别实现在SVZ，SGZ区域的成体神经干细胞以及在其子代细胞中持续稳定表达Tlx基因的目的，进一步的分析发现成体神经干细胞会出现分化异常的表型，为了探索其内在调控机制，分别利用RNA-seq和Chip-Seq筛选确认Sox2为其靶基因，通过luciferase assay以及体内外的功能互补实验验证了该项目的科学假说：Tlx基因在成体神经干细胞及其子代分化细胞中持续稳定表达，通过直接结合到Sox2基因的上游调控区，抑制神经干细胞的分化，并具有一定逆转分化细胞回到干细胞状态的潜在能力。该研究拓展了Tlx基因在成体神经干细胞中的功能，并对将其应用于临床实践具有重要的指导意义。