首先,研究人员从年轻(3到4个月大)或老年小鼠(18到21个月大)中分离并培养了持续表达Cas9的静息神经干细胞(qNSCs),然后让这些细胞接触全基因组单导向RNA文库。正如该研究的通讯作者安妮·布内特(Anne Brunet)所述,这种方法使研究人员能够测试所有基因(23,000个)在敲除后是否能改善老年NSCs的激活,基于观察到的培养物中增殖细胞的比例。最终,作者确定了301个基因敲除,这些基因选择性地改善了来自老年(而非年轻)小鼠的qNSCs的激活,包括与纤毛组织和葡萄糖运输相关的基因。
接下来,作者希望将这一筛选结果应用于改善老年小鼠的qNSC激活。布内特解释说,泰森·鲁埃茨(Tyson Ruetz)提出了利用神经发生生态位的空间性质(NSCs位于它们生成的新神经元的不同位置)的想法。例如,侧脑室区生态位中的qNSC激活会导致这些细胞迁移到嗅球。在单独敲除了从他们体外筛选中鉴定出的301个基因中的30个后,作者报告了7个基因敲除,这些基因敲除可重复地改善了老年小鼠的qNSC激活;其中包括编码胰岛素依赖性葡萄糖转运蛋白GLUT4的_Slc2a4_。作者观察到,老年小鼠的qNSCs中的GLUT4水平和葡萄糖摄取量高于年轻小鼠。此外,他们报告称,敲除_Slc2a4_或暂时剥夺qNSCs的葡萄糖可以提高老年但不是年轻qNSCs的激活率。这些结果表明,老年NSCs可能处于高葡萄糖摄取状态,这可能是由于衰老过程中GLUT4表达增加所致。用布内特的话来说,_Slc2a4_可能是那些当被敲除时能增强老年NSC激活并改善老年小鼠神经发生的基因之一。
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