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2023

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转录因子Nkx2的开关功能


  以往的研究工作表明,小鼠皮层中间神经元亚型的特性直接关系到其胚胎时间和空间的起源。这种关联反映了决定细胞命运的发育基因表达。

  在2008年9月11日《神经元》(Neuron)杂志刊登的最新研究中,Butt和他的同事发现,神经母细胞的Nkx2-1的表达控制着神经元的身份选择。他们采用了损失功能的实验,结果表明,转录因子Nkx2-1需要适当的特定中间神经元亚型。在不同的神经时间点去除这种基因会在更为成熟的年龄段观察到亚型中的一个开关。Butt等的研究揭示,母细胞中Nkx2-1的胚胎的遗传规律与成熟神经系统中神经子细胞的功能属性之间存在因果关系。

  同源转录因子Nkx2-1在端脑的进化中起着关键的作用,它规定内侧神经嵴(MGE)母细胞的身份,介导几种GABA能和胆碱能神经元的类型。在同期发表的另一项研究中,Nóbrega-Pereira和他的同事发现,Nkx2-1分裂后的功能是:决定中间神经元是否迁移到纹状体或大脑皮层。中间神经元迁移过程中Nkx2-1的分裂后功能源于内侧神经嵴(MGE)。结合小鼠遗传学、电生理及实验胚胎学等实验表明:下调分裂后细胞Nkx2-1的表达对于中间神经元迁移至皮层非常有必要,而保持神经元Nkx2-1的表达则需要中间迁移到纹状体。Nkx2-1在源于MGE的迁移过程中发挥着十分重要的作用,它直接调控介导受体——Neuropilin-2的表达,Neuropilin-2可以使中间神经元入侵到发育中的纹状体。

这项研究成果证明,细胞命运的决定因素Nkx2-1调节神经细胞迁移的方式是在细胞分裂后直接转录调控的介导受体。