CRISPR-Cas9 スクリーンは,神経幹細胞の老化の調節因子を明らかにします

科学分野:

• 神経科学
• 細胞生物学
• 遺伝学

背景:

• 老化により,大人の脳における神経幹細胞 (NSC) の活性化が著しく低下する.
• この衰えは神経生成を減らし 損傷後の脳の修復を妨げます
• 老いた細胞の系統的な遺伝子検査は欠けている.

研究 の 目的:

• 高通量CRISPR-Cas9スクリーニングプラットフォームを開発し,高齢マウスのNSC活性化を高める遺伝子を特定する.
• 古いNSCの機能を回復する遺伝的介入を in vitroとin vivoで発見する.

主な方法:

• CRISPR-Cas9スクリーニングプラットフォームをインビトロおよびインビボで,老いた神経幹細胞に開発した.
• 若いNSCと古いNSCの1次培養で全ゲノムスクリーニングを行いました.
• 老いたマウスの脳で NSCの活性化を促進する遺伝子ノックアウトを特定するために in vivoスクリーニングプラットフォームを使用しました.

主要な成果:

• 特定された300以上の遺伝子ノックアウトは 具体的には古いNSCの活性化を in vitroで回復します
• トップ候補は,シリウム組織とグルコースの輸入に関連していました.
• NSCの活性化と神経生成を 強化する24の遺伝子ノックアウトを発見しました
• Slc2a4 (GLUT4) ノックアウトは,古いNSC機能を改善するトップの介入として登場しました.
• グルコースの吸収の増加は,年齢に関連するNSC活性化の低下と相関し,グルコースの飢餓は機能を回復する.

結論:

• 拡張可能なCRISPR-Cas9プラットフォームは,高齢のNSC機能を高めるための遺伝的介入を体系的に特定できます.
• Slc2a4 (GLUT4) を標的にし,潜在的にグルコース代謝を調節することで,高齢化による脳の再生能力の低下に対抗する有望な戦略を提供します.