【東大新聞網6月1日電】（通訊員 劉俊華）2022年5月25日，國際權威學術期刊Science Advances發表了AG真人娱乐醫學院、教育部“發育與疾病相關基因”重點實驗室趙春傑教授課題組FOXG1 sequentially orchestrates subtype specification of postmitotic cortical projection neurons的研究論文，該研究揭示了轉錄因子FOXG1調控大腦皮質不同類型興奮性投射神經元進行特化的機制。FOXG1也是自閉症的緻病基因之一，此項工作同時加深了對自閉症發病機制的認識。
大腦皮質中的胼胝體投射神經元通過連接大腦雙側半球進行信息整合，腦下投射神經元和皮質丘腦投射神經元則作為大腦皮質的信息輸出系統，精确調控随意運動。這些不同類型的神經元構成了大腦皮質調控感覺、運動、語言、認知、社交、情感等生命活動的結構基礎。多種神經發育性腦病如自閉症譜系障礙等均表現出胼胝體和離皮質投射改變等結構異常以及與之相關的智力缺陷、情感障礙和感覺運動統合失調等症狀。攜帶FOXG1突變的患者表現為嚴重的社會交往能力低下、語言障礙和刻闆動作等自閉症核心症狀。該研究通過建立FOXG1條件性基因敲除的小鼠模型，發現FOXG1時空性地調控不通類型投射神經元的特化：大腦皮質發育早期FOXG1通過阻遏腦下投射神經元和皮質丘腦投射神經元命運促進細胞向着胼胝體投射神經元的命運特化，這一過程通過直接轉錄激活Satb2同時抑制Tbr1和Bcl11b而實現；而在發育後期，FOXG1 則通過與SOX家族SOX4/11、 SOX5等成員競争性地結合Fezf2，精細地調控Fezf2的轉錄表達水平進而決定腦下神經元和皮質丘腦投射神經元的特化。缺失FOXG1後這些不同類型神經元命運特化的異常導緻了胼胝體及腦下神經纖維投射的缺陷。以上發現對于理解自閉症的核心症狀以及感覺運動統合失調的病理機制提供了新的視角。
該論文第一作者為醫學院人體解剖學系教師劉俊華博士，趙春傑教授為通訊作者。生命科學與技術學院、教育部“發育與疾病相關基因”重點實驗室韓俊海教授課題組參與了此項工作。該項研究獲得國家自然科學基金重點項目以及科技部“腦科學與類腦研究”計劃等資助。
原文鍊接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abh3568
供稿：醫學院
