非編碼核糖核酸在神經發育與退化的分子機制

研究胚胎中樞神經系統的發育與退化過程,是生命科學領域裡最 富挑戰的一門顯學。胚胎神經幹細胞在發育過程中,可藉由時間 及空間上的轉錄調控,來逐步調整並限制神經幹細胞的發育潛 能,以確保其最後分化成何種特定的神經元或膠質細胞。相對 地,中樞神經系統也發展出一套精密的分子機制來完美控制其數 以兆計的神經元或膠質細胞能彼此正常的溝通及連結。近年來的 研究顯示,微型核糖核酸(microRNA,miRNA)和大片段非編碼 RNA(lncRNA,long non-coding RNA)在神經發育的過程中,可 能會扮演微調修飾後基因轉錄以及表觀遺傳記憶調節的角色。人 類完整轉錄體裡至少含有超過一半以上的ncRNAs 並且會特異性 的在中樞神經系統裡表達。有趣的是,到目前為止,只有極少數 的ncRNA 被鑑定出來會參與神經發育的基因調控。ncRNA 在胚 胎神經系統發育和退化的角色,仍處於混沌不明的狀況。因此, 我們目前的研究著重於以下三個方面:

  1. ncRNA 在脊髓發育及運動神經元的分化過程中所扮演的角 色。
  2. ncRNA 如何確立成熟個體各種運動神經迴路的連結和調控。
  3. 利用胚胎幹細胞及誘導性多潛能幹細胞(Induced pluripotent stem cells,iPSCs)的分化技術來研究運動神經元退 化性疾病的致病機轉,如「脊髓性肌肉萎縮症」及「肌萎縮性 側索硬化症」等。我們冀望能藉此研究開發新的治療契機。
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Chen, Jun-An