N-Waspはオリゴデンドロサイトの骨髄化を制御している

N-Wasp regulates oligodendrocyte myelination.

• Christina Katanov
• Nurit Novak
• Anya Vainshtein
• Ofra Golani
• Jeffery L Dupree
• Elior Peles

抄録

オリゴデンドロサイトの骨髄化はアクチン細胞骨格再配列に依存している。神経ウィスコット・アルドリッチ症候群タンパク質（N-Wasp）は、分岐したアクチンフィラメントの重合を促進するアクチン核形成因子である。N-Waspの活性はシュワン細胞によるミエリン膜のラッピングに必須であるが、オリゴデンドロサイトや中枢神経系のミエリン化における役割は不明である。ここでは、オリゴデンドロサイト特異的にN-Wasp活性を欠失させたマウス（男女とも）を用いて、ミエリン軸索の数が減少し、ミエリンプロファイルが薄くなったことを報告している。これらのミエリンアウトフォールドは、ミエリン化していない軸索、神経細胞体、および他のミエリンプロファイルを取り囲んでいた。後者の構成は擬似的なマルチミエリンプロファイルをもたらし、視神経、胼胝体、脊髄を含む中枢神経系全体で軸索の剥離や変性としばしば関連していた。さらに、発生解析の結果、ミエリン異常はミエリン化の発症時にすでに観察されており、オリゴデンドロサイト内膜の異常で誤った伸長によって形成されていることが示唆されました。この結果は、N-Waspが中枢神経系における正常なミエリンの形成に必要であることを示している。ミエリンは、活動電位の高速伝導を促進することで、神経系の正常な機能に重要な役割を果たしています。ミエリンは、活動電位の伝達を促進することで、神経系の正常な機能に重要な役割を果たしています。脊髄化の過程では、オリゴデンドロサイトは、細胞過程の伸長・収縮、軸索の束縛、ミエリン膜の巻き込みなどの広範な形態変化を受けます。本研究では、Arp2/3複合体依存性アクチン核形成を介してアクチンフィラメントの集合を制御するN-Waspが中枢神経系のミエリン形成に重要な役割を果たしていること、また、N-Waspが欠損するとミエリン異常を引き起こすことを明らかにした。これらのデータは、中枢神経系の骨髄化の分子機構の解明に重要な一歩を与えるものである。

Oligodendrocytes myelination depends on actin cytoskeleton rearrangement. Neural Wiskott-Aldrich syndrome protein (N-Wasp) is an actin nucleation factor that promotes polymerization of branched actin filaments. N-Wasp activity is essential for myelin membrane wrapping by Schwann cells, but its role in oligodendrocytes and CNS myelination remains unknown. Here we report that oligodendrocytes-specific deletion of in mice of both sexes resulted in hypomyelination i.e., reduced number of myelinated axons and thinner myelin profiles, as well as substantial focal hypermyelination reflected by the formation of remarkably long myelin outfolds. These myelin outfolds surrounded unmyelinated axons, neuronal cell bodies, and other myelin profiles. The latter configuration resulted in pseudo-multimyelin profiles that were often associated with axonal detachment and degeneration throughout the CNS, including in the optic nerve, corpus callosum and the spinal cord. Furthermore, developmental analysis revealed that myelin abnormalities were already observed during the onset of myelination, suggesting that they are formed by aberrant and misguided elongation of the oligodendrocyte inner lip membrane. Our results demonstrate that N-Wasp is required for the formation of normal myelin in the CNS. They also reveal that N-Wasp plays a distinct role in oligodendrocytes compared to Schwann cells, highlighting a difference in the regulation of actin dynamics during CNS and PNS myelination.Myelin is critical for the normal function of the nervous system by facilitating fast conduction of action potentials. During the process of myelination in the CNS, oligodendrocytes undergo extensive morphological changes that involves cellular process extension and retraction, axonal ensheathment, and myelin membrane wrapping. Here we present evidence that the N-Wasp, a protein regulating actin filament assembly through Arp2/3 complex-dependent actin nucleation, plays a critical role in CNS myelination, and its absence leads to several myelin abnormalities. Our data provides an important step into the understanding of the molecular mechanisms underlying CNS myelination.

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