髓鞘(Myelin)作为中枢神经系统(CNS)中轴突的绝缘层,对于神经冲动的高效传导至关重要。髓鞘的形成与维持是一个受到严格时空调控的复杂生物学过程,主要由少突胶质细胞(Oligodendrocytes)负责。近日,发表在《Nature Communications》上的一项研究揭示了E3泛素连接酶FBXW7在这一过程中的核心调控角色,它通过精准降解髓鞘调节因子MYRF(Myelin Regulatory Factor),确保了髓鞘形成的容量与稳态。
研究团队通过构建条件性基因敲除小鼠模型,深入探究了FBXW7在少突胶质细胞谱系中的功能。实验数据显示,当在少突胶质细胞中特异性敲除Fbxw7基因后,成年小鼠的中枢神经系统表现出显著的髓鞘过度形成(Hypermyelination)表型。这种病理性改变并非由于少突胶质细胞数量的增加,而是归因于单个少突胶质细胞髓鞘化能力的失控。
进一步的分子机制分析表明,MYRF是FBXW7的直接底物。MYRF作为一种转录因子,是髓鞘基因表达的关键驱动力。在正常生理条件下,FBXW7通过泛素-蛋白酶体途径识别并降解过剩的MYRF,从而限制髓鞘蛋白的合成速率。当FBXW7缺失时,MYRF蛋白无法被及时清除,导致其在细胞核内异常积聚,进而持续激活下游髓鞘基因的转录,打破了髓鞘形成的稳态平衡。
该研究不仅揭示了FBXW7-MYRF轴在维持CNS髓鞘稳态中的关键作用,还提示了蛋白质质量控制系统在神经发育与修复中的重要性。研究者指出,过度髓鞘化可能导致神经元代谢负担加重,甚至诱发神经系统功能障碍。这一发现为理解脱髓鞘疾病的病理生理机制提供了新的视角,并为未来通过调控蛋白降解通路促进髓鞘再生提供了潜在的治疗策略。
Journal Reference: Zhang, Y.J., et al. FBXW7 regulates MYRF levels to control myelin capacity and homeostasis in the adult central nervous system. Nature Communications (2025).