단일 세포 시퀀싱 스크리닝을 통해 마우스 뮬러 글리아의 신경 세포 재프로그래밍을 증가시키는 화합물 발견

Concepts de base

단일 세포 시퀀싱 기술을 활용하여 뮬러 글리아의 신경 세포 재프로그래밍을 증진시키는 화합물을 발견하였다.

Résumé

이 연구는 단일 세포 시퀀싱 기술인 sci-Plex를 활용하여 뮬러 글리아의 신경 세포 재프로그래밍 과정을 분석하고, 이를 통해 신경 세포 생성을 증진시키는 화합물을 발견하였다.

먼저 sci-Plex를 이용하여 Ascl1 유전자 발현에 따른 뮬러 글리아의 시간 의존적 신경 세포 재프로그래밍 과정을 분석하였다. 이를 통해 Ascl1 발현 중단 이후에도 신경 세포 운명이 유지되는 시점을 확인하였고, 이 과정에서 Myt1과 같은 전사 조절자의 역할을 확인하였다.

이어서 sci-Plex를 활용하여 92종의 화합물 라이브러리를 스크리닝하여, 신경 세포 생성을 증진시키는 6종의 화합물을 발견하였다. 이 중 DBZ와 메트포르민은 생체 내 실험에서도 신경 세포 생성을 유의미하게 증가시켰다. 이를 통해 단일 세포 시퀀싱 기술이 신경 세포 재생 연구에 효과적으로 활용될 수 있음을 보여주었다.

Stats

Ascl1 발현 기간이 길수록 신경 세포 생성이 증가한다.
Ascl1 발현 중단 후에도 일부 세포는 신경 세포 운명을 유지한다.
Myt1은 Ascl1 발현 중단 이후 신경 세포 운명 유지에 관여할 수 있다.
DBZ와 메트포르민은 생체 내에서 뮬러 글리아의 신경 세포 생성을 유의미하게 증가시켰다.

Citations

"단일 세포 시퀀싱 기술이 신경 세포 재생 연구에 효과적으로 활용될 수 있음을 보여주었다."
"DBZ와 메트포르민은 생체 내에서 뮬러 글리아의 신경 세포 생성을 유의미하게 증가시켰다."

Idées clés tirées de

A multiplexed, single-cell sequencing screen identifies compounds that increase neurogenic reprogramming of murine Muller glia

by Tresenrider,... à www.biorxiv.org 09-27-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.26.559569v2

Questions plus approfondies

뮬러 글리아의 신경 세포 재프로그래밍 과정에서 Myt1 이외에 어떤 전사 조절자들이 중요한 역할을 할 수 있을까?

Myt1 외에도 뮬러 글리아의 신경 세포 재프로그래밍 과정에서 중요한 역할을 할 수 있는 전사 조절자들이 있습니다. 예를 들어, Neurog2는 신경세포의 발달에 관여하는 전사 인자로, 뇌와 망막에서 신경세포의 생성과 발달에 중요한 역할을 합니다. Neurog2는 신경 전구세포의 분화와 신경세포의 생성을 조절하며, 뇌 및 망막의 신경세포 발생에 필수적인 역할을 합니다. 또한, Sox4는 신경세포 발생과 성숙에 관여하는 TF로, 뇌 및 망막에서 중요한 역할을 합니다. 이러한 TF들은 Myt1과 함께 협력하여 뮬러 글리아의 신경 세포 재프로그래밍 과정을 조절하고 신경세포의 생성을 촉진할 수 있습니다.

DBZ와 메트포르민 이외에 다른 화합물들은 어떤 기전으로 뮬러 글리아의 신경 세포 생성을 증진시킬 수 있을까?

DBZ와 메트포르민 외에도 다른 화합물들은 뮬러 글리아의 신경 세포 생성을 증진시킬 수 있는 다양한 기전을 가지고 있습니다. 예를 들어, RepSox는 BMP/TGF-beta 신호전달 경로를 억제하여 신경세포 생성을 촉진할 수 있습니다. 또한, SB 431542는 TGF-BR1을 억제하여 신경세포 생성을 증진시킬 수 있습니다. WH-4-023는 LCK/SRC 신호전달 경로를 억제하여 신경세포 생성을 촉진할 수 있습니다. 이러한 화합물들은 다양한 세포 신호전달 경로를 조절하여 뮬러 글리아의 신경 세포 생성을 증진시키는데 기여할 수 있습니다.

뮬러 글리아의 신경 세포 재프로그래밍 기술이 실제 임상에 적용되기 위해서는 어떤 추가적인 연구가 필요할까?

뮬러 글리아의 신경 세포 재프로그래밍 기술이 실제 임상에 적용되기 위해서는 몇 가지 추가적인 연구가 필요합니다. 먼저, 이 기술의 안전성과 효과를 더욱 확실하게 입증하기 위한 임상 시험 및 연구가 필요합니다. 또한, 다양한 화합물들의 효과를 비교하고 최적의 조합을 찾기 위한 연구가 필요합니다. 더 나아가, 이 기술을 실제 환자들에게 적용하기 위해서는 장기적인 효과와 부작용을 평가하는 장기간 추적 연구가 필요합니다. 또한, 임상 응용을 위해 효율적인 전달 방법 및 치료 프로토콜을 개발하고 최적화하는 연구도 필요합니다. 이러한 추가적인 연구들을 통해 뮬러 글리아의 신경 세포 재프로그래밍 기술이 임상 응용에 안전하고 효과적으로 활용될 수 있도록 발전시킬 수 있을 것입니다.