斑马鱼造血和神经发育的分子机制——有关PTPN9和MeCP2的功能分析

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酪氨酸磷酸酶(PTPs)如SHP-1,SHP-2和CD45在造血发育中发挥了重要作用。但是很多PTPs在器官发育中的功能还没有很好的研究。此课题研究表明,人PTPN9的同源蛋白Ptpn9a,能够调节斑马鱼的红细胞发育。ptpn9a表达在后侧板中胚层和中间细胞团,这些都是斑马鱼原初造血的区域。使用morpholino敲低ptpn9a的表达,斑马鱼红细胞成熟出现缺陷,但是并不影响红细胞前体细胞的增殖。在K562细胞中转染人PTPN9显性负突变蛋白PTPN9C515S或者PTPN9 shRNA,可以同样抑制K562细胞向成熟红细胞的分化。在斑马鱼胚胎和K562细胞中敲低PTPN9的表达可以使STAT3的磷酸化水平明显提高。磷酸化的STAT3能够结合红细胞发育的关键转录因子GATA1和ZBP-89,抑制红细胞形成相关基因的转录。因此,PTPN9对于红细胞成熟的调控很大程度是通过对STAT3去磷酸化发挥重用。  Rett综合征是一种由X染色体连锁基因甲基化CpG结合蛋白2(MeCP2)的突变引起的进行性神经性疾病。但是MeCP2在神经发育过程中的作用还不是很清楚。此项研究的实验证实mecp2对于斑马鱼神经发育具有重要影响。mecp2在胚胎发育过程前期广泛表达,随后逐渐表达在脑部,敲低mecp2阻碍了神经细胞的正常分化成熟。敲低mecp2的胚胎中,神经发育的抑制因子id1和her2的表达明显增加。抑制her2或者id1能够恢复注射mecp2-MO的胚胎神经细胞的分化成熟。本研究表明,mecp2能够通过id1/her2信号通路来调控斑马鱼神经细胞发育。
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