IGF家族成员对人类与年龄相关的细胞增殖和神经元分化标记的影响

2019年2月,来自新南威尔士大学、QIMR Berghofer医学研究所等的研究人员在Aging and Disease上发表了题为 “Reduction in IGF1 mRNA in the Human Subependymal Zone During Aging”的原创性论文,文章主要讨论了IGF家族成员对人类与年龄相关的细胞增殖和神经元分化标记的影响。

 

细胞增殖标志物Ki67和未成熟的神经元标志物双皮质素均在人类室管膜下区(SEZ)中表达,但在成人中随年龄表达逐渐降低。相反,几种促细胞分裂剂(转化生长因子α,表皮生长因子和成纤维细胞生长因子)的转录水平不会随着年龄的增长而下降。胰岛素样生长因子1(IGF1)在小鼠大脑整个衰老过程中调节神经发生,其在神经元,星形胶质细胞和少突胶质细胞表达,主要通过IGF1受体(IGF1R)发出信号,但也可以与胰岛素受体(INSR)低亲和力结合。IGF1R的表达在神经元前体细胞中占主导地位,而在成年的神经干细胞则大量表达INSR。IGF1受内皮细胞,神经元和神经胶质细胞表达的高亲和力和低亲和力的IGF结合蛋白(IGFBP)调控。IGFBP3和IGFBP4调节神经前体的增殖,分化和存活。但是,尚未确定IGF1和IGF家族成员随年龄变化的程度以及与人类SEZ中成人神经发生标志物的关系。

为此,研究人员假设人SEZ中IGF1和IGF家族成员的产生会减少,并且与细胞增殖和神经元分化标志物的表达相关。通过定量聚合酶链反应研究了成人七个IGF家族成员[IGF1,IGF1受体,胰岛素受体和高亲和力IGF结合蛋白(IGFBPs)2、3、4和5]的基因表达( n = 50,21-103岁)。研究结果显示,只有IGF1表达随着年龄的增长而显著下降。IGFBP2和IGFBP4表达与Ki67 mRNA正相关。IGF1表达与双皮质素mRNA呈正相关,而IGFBP2表达与双皮质素mRNA呈负相关。

总而言之,IGF家族成员是神经发生的局部调节剂,并表明与年龄相关的IGF1 mRNA降低可能会通过限制人类SEZ中的神经元分化来限制新神经元的产生。 

从成年到衰老,IGF家族成员的基因表达及其与人类SEZ中神经发生标记的关系

参考文献引用:Weissleder C, Barry G, Fung SJ, et al: Reduction in IGF1 mRNA in the Human Subependymal Zone During Aging. Aging Dis 10: 197-204, 2019

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