近日，教育部“發(fā)育與疾病相關(guān)基因”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室趙春杰教授課題組研究論文連續(xù)發(fā)表于神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域知名學(xué)術(shù)刊物Cerebral Cortex。
早期神經(jīng)環(huán)路發(fā)育缺陷常常導(dǎo)致多種神經(jīng)精神疾病，該課題組深入研究了自閉癥致病基因Foxg1調(diào)控生后中間神經(jīng)元發(fā)育、小頭癥基因PDK1調(diào)控齒狀回發(fā)育的機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)生后缺失Foxg1使得皮層中間神經(jīng)元過(guò)早成熟分化，分支增多，進(jìn)而導(dǎo)致中間神經(jīng)元皮層最終定位發(fā)生異常，神經(jīng)環(huán)路的興奮/抑制平衡失常，成年小鼠易于誘發(fā)癲癇，Foxg1可能作用于CXCR4以及Dlx1-Pak3信號(hào)通路上游發(fā)揮作用。該項(xiàng)研究由博士生沈煒、巴茹共同完成（Foxg1 Regulates the Postnatal Development of Cortical Interneurons Cerebral Cortex 2018，June）。
PKD1是一種蛋白激酶，其突變引發(fā)小頭癥。研究發(fā)現(xiàn)PDK1對(duì)于海馬齒狀回發(fā)育至關(guān)重要。敲除PDK1導(dǎo)致神經(jīng)干細(xì)胞增殖減少，更加趨向于分化；同時(shí)，分子層Cajal-Retius 細(xì)胞分布異常進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)元遷移的放射膠質(zhì)支架異常。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)PDK1敲除引起AKT信號(hào)通路活性降低而GSK3b上調(diào)，為齒狀回發(fā)育的調(diào)控以及理解學(xué)習(xí)記憶缺陷提供了新的線索。該工作由博士生徐敏和韓瀟寧共同完成，趙春杰教授與南京醫(yī)科大學(xué)高雋教授為共同通訊作者（PDK1 Deficit Impairs the Development of the Dentate Gyrus in Mice. Cerebral Cortex 2018,Feb. ）。
該課題組同時(shí)開(kāi)展了自閉癥基因Foxg1對(duì)維持端腦發(fā)育的信號(hào)中心cortical hem和調(diào)控上丘腦發(fā)育的機(jī)制開(kāi)展了研究。通過(guò)將Foxg1過(guò)表達(dá)于hem可誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子Lhx2的表達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致hem起源的Cajal-Retius 細(xì)胞的命運(yùn)轉(zhuǎn)化為齒狀回顆粒細(xì)胞，表明Foxg1對(duì)于信號(hào)調(diào)控中心cortical hem的維持至關(guān)重要。而在上丘腦，敲除Foxg1引起韁核細(xì)胞不同類型細(xì)胞特化異常，松果體變小，脈絡(luò)叢分枝增多，深入研究表明Foxg1在發(fā)育早期調(diào)控上丘腦的區(qū)域化，從而導(dǎo)致上述癥狀。以上研究對(duì)于深入理解Foxg1突變患者的脈絡(luò)叢囊腫、嚴(yán)重的焦慮以及睡眠障礙的發(fā)生機(jī)制。該部分工作由博士生劉斌完成（Foxg1 deletion impairs the development of the epithalamus. Mol Brain. 2018 Feb; Forced Expression of Foxg1 in the Cortical Hem Leads to the Transformation of Cajal-Retzius Cells into Dentate Granule Neurons. J. Dev. Biol. 2018, 2018, June）
研究工作受到科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助。
