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GDF11 expressed in the adult brain negatively regulates hippocampal neurogenesis
Molecular Brain ( IF 3.6 ) Pub Date : 2021-09-06 , DOI: 10.1186/s13041-021-00845-z
Brittany A Mayweather 1, 2 , Sean M Buchanan 1 , Lee L Rubin 1, 3
Affiliation  

Growth differentiation factor 11 (GDF11) is a transforming factor-β superfamily member that functions as a negative regulator of neurogenesis during embryonic development. However, when recombinant GDF11 (rGDF11) is administered systemically in aged mice, it promotes neurogenesis, the opposite of its role during development. The goal of the present study was to reconcile this apparent discrepancy by performing the first detailed investigation into the expression of endogenous GDF11 in the adult brain and its effects on neurogenesis. Using quantitative histological analysis, we observed that Gdf11 is most highly expressed in adult neurogenic niches and non-neurogenic regions within the hippocampus, choroid plexus, thalamus, habenula, and cerebellum. To investigate the role of endogenous GDF11 during adult hippocampal neurogenesis, we generated a tamoxifen inducible mouse that allowed us to reduce GDF11 levels. Depletion of Gdf11 during adulthood increased proliferation of neural progenitors and decreased the number of newborn neurons in the hippocampus, suggesting that endogenous GDF11 remains a negative regulator of hippocampal neurogenesis in adult mice. These findings further support the idea that circulating systemic GDF11 and endogenously expressed GDF11 in the adult brain have different target cells or mechanisms of action. Our data describe a role for GDF11-dependent signaling in adult neurogenesis that has implications for how GDF11 may be used to treat CNS disease.

中文翻译:

成人大脑中表达的 GDF11 负调控海马神经发生

生长分化因子 11 (GDF11) 是一种转化因子-β 超家族成员,在胚胎发育过程中充当神经发生的负调节因子。然而,当重组 GDF11 (rGDF11) 在老年小鼠中全身给药时,它会促进神经发生,这与其在发育过程中的作用相反。本研究的目的是通过对成人大脑中内源性 GDF11 的表达及其对神经发生的影响进行首次详细调查来调和这种明显的差异。使用定量组织学分析,我们观察到 Gdf11 在海马、脉络丛、丘脑、缰核和小脑内的成人神经源性微环境和非神经源性区域中表达最高。为了研究内源性 GDF11 在成人海马神经发生中的作用,我们生成了一种他莫昔芬诱导型小鼠,它使我们能够降低 GDF11 水平。成年期 Gdf11 的消耗增加了神经祖细胞的增殖并减少了海马中新生神经元的数量,这表明内源性 GDF11 仍然是成年小鼠海马神经发生的负调节因子。这些发现进一步支持了循环系统性 GDF11 和成人大脑中内源性表达的 GDF11 具有不同的靶细胞或作用机制的观点。我们的数据描述了 GDF11 依赖性信号在成人神经发生中的作用,这对 GDF11 如何用于治疗 CNS 疾病具有影响。成年期 Gdf11 的消耗增加了神经祖细胞的增殖并减少了海马中新生神经元的数量,这表明内源性 GDF11 仍然是成年小鼠海马神经发生的负调节因子。这些发现进一步支持了循环系统性 GDF11 和成人大脑中内源性表达的 GDF11 具有不同的靶细胞或作用机制的观点。我们的数据描述了 GDF11 依赖性信号在成人神经发生中的作用,这对 GDF11 如何用于治疗 CNS 疾病具有影响。成年期 Gdf11 的消耗增加了神经祖细胞的增殖并减少了海马中新生神经元的数量,这表明内源性 GDF11 仍然是成年小鼠海马神经发生的负调节因子。这些发现进一步支持了循环系统性 GDF11 和成人大脑中内源性表达的 GDF11 具有不同的靶细胞或作用机制的观点。我们的数据描述了 GDF11 依赖性信号在成人神经发生中的作用,这对 GDF11 如何用于治疗 CNS 疾病具有影响。这些发现进一步支持了循环系统性 GDF11 和成人大脑中内源性表达的 GDF11 具有不同的靶细胞或作用机制的观点。我们的数据描述了 GDF11 依赖性信号在成人神经发生中的作用,这对 GDF11 如何用于治疗 CNS 疾病具有影响。这些发现进一步支持了循环系统性 GDF11 和成人大脑中内源性表达的 GDF11 具有不同的靶细胞或作用机制的观点。我们的数据描述了 GDF11 依赖性信号在成人神经发生中的作用,这对 GDF11 如何用于治疗 CNS 疾病具有影响。
更新日期:2021-09-06
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