正常的大脑发育需要神经元和非神经元(也称为神经胶质)细胞之间的精确相互作用。在一项新的研究中，筑波大学的研究人员揭示了蛋白质精氨酸甲基转移酶 (PRMT)1 的缺失如何导致神经胶质细胞的破坏并影响大脑的正常发育。

PRMT 修饰其他调节关键细胞功能(例如生存、增殖和发育)的蛋白质的特定氨基酸。在迄今为止已确定的 PRMT 家族的众多成员中，PRMT1 是最常见的成员之一，它控制组织发育和寿命以及应激反应。由于 PRMT1 的完全敲除，即发育过程中所有组织中蛋白质的丢失，会导致胚胎发育失败，因此最近对 PRMT1 的组织特异性敲除受到越来越多的关注，以了解 PRMT1 如何促进组织发育和功能。

“我们之前发现PRMT1对于大脑发育过程中一种神经胶质细胞少突胶质细胞的功能至关重要，”该研究的通讯作者Akiyoshi Fukamizu教授说。“这项研究的目的是了解其他神经胶质细胞如何导致我们在 PRMT1 条件敲除小鼠中观察到的髓鞘形成不足表型。”

为了实现他们的目标，研究人员使用了与之前研究相同的小鼠模型，其中神经干细胞(NSC)和源自 NSC 的细胞中的 PRMT1 被敲除。这些包括少突胶质细胞和星形胶质细胞，但不包括小胶质细胞，所有这些都是大脑中重要的神经胶质细胞类型。研究人员对新生 PRMT1 敲除小鼠的大脑外部区域(称为皮质)进行了 RNA 测序，这些细胞位于皮质中。通过这样做，他们能够调查缺乏 PRMT1 的小鼠大脑中基因表达的变化。有趣的是，研究人员发现调节炎症的基因表达增加，表明星形胶质细胞和小胶质细胞参与其中。仔细观察炎症标志物研究人员发现，在一组炎症标志物中，PRMT1 敲除小鼠中白介素 6 的表达尤其显着增加。

研究人员接下来询问缺乏 PRMT1 的新生小鼠大脑中炎症如何增加，并仔细观察了星形胶质细胞和小胶质细胞。通过检测大脑中星形胶质细胞和小胶质细胞的标记，他们发现了严重持续炎症的迹象：大量星形胶质细胞增生，即星形胶质细胞数量增加和小胶质细胞数量增加。后者特别令人感兴趣，因为小胶质细胞并非源自 NSC，因此显示出 PRMT1 的正常表达。