A study on the role of SOX1 in the regulation of glial specification in the developing spinal cord of mice

Abstract

Η μετάβαση από τη νευρογένεση στη γλοιογένεση στον αναπτυσσόμενο νωτιαίο μυελό, χρειάζεται τη συντονισμένη λειτουργία μεταξύ των παραγόντων δημιουργίας προτύπου, τους προ-γλοιακούς παράγοντες και του συστήματος μεταγωγής σήματος Notch. Το πώς αυτό ρυθμίζεται μέσα στις διάφορες περιοχές πρόδρομων κυττάρων του αναπτυσσόμενου νευρικού σωλήνα δεν είναι πολύ κατανοητό. Σε αυτή τη μελέτη δείχνω ότι στα ποντίκια ο μεταγραφικός παράγοντας SOX1 παίζει ένα σημαντικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία. Το Sox1 κατά τη διάρκεια της γλοιογένεσης εκφράζεται με ένα δυναμικό τρόπο στο κοιλιακό μέρος του νωτιαίου μυελού και οι παράγοντες PAX6 και NKX2.2 καθώς και το σήμα του Notch απαιτούνται για να διατηρηθεί η έκφραση του Sox1 σε αυτή την περιοχή. Απώλεια του SOX1 οδηγεί στην αυξημένη παραγωγή ολιγοδενδριτικών πρόδρομων κυττάρων από την περιοχή pMN και συνδέεται με την ρύθμιση της έκφρασης του γονιδίου Hes1 που συμβαίνει ειδικά στο συγκεκριμένο στάδιο. Επίσης, παρουσιάζω γενετικά δεδομένα τα οποία προτείνουν ότι ο μηχανισμός Notch είναι αναγκαίος για την έναρξη της μετάβασης από τη νευρογένεση στη γλιογένεση, με ένα τρόπο που είναι ανεξάρτητος από τους παράγοντες HES. Αυτά τα αποτελέσματα συνενώνουν λειτουργικούς ρόλους της νευρικής δημιουργίας προτύπου, του συστήματος μεταγωγής σήματος Notch και της λειτουργίας του SOX1 και υποστηρίζουν ένα γενετικό μηχανισμό που συνδέει διαφορετικά μονοπάτια που είναι γνωστό ότι επηρεάζουν τη γλοιογένεση.

The transition from neurogenesis to gliogenesis in the developing spinal cord, known as the neuron-glial fate switch, requires the coordinated function of patterning factors, pro-glial factors and Notch signaling. How this is regulated within molecularly distinct progenitor domains of the developing neural tube is poorly understood. Here I show in mice that the transcription factor SOX1 plays a key role in this process. Sox1 is expressed in a dynamic manner in the ventral spinal cord during gliogenesis and that PAX6, NKX2.2 and Notch signalling are required to maintain Sox1 expression in that region. Loss of SOX1 leads to enhanced production of oligodendrocyte precursors from the pMN domain and is associated with stage-specific regulation of Hes1 expression. I also present genetic evidence suggesting a requirement for Notch signalling to initiate the neuron-glial fate switch in a HES-independent manner. These data integrate functional roles of neural patterning, Notch signalling and SOX1 and propose a genetic mechanism that links different pathways known to affect gliogenesis.