Foxg1對背側(cè)端腦模式形成及區(qū)域化調(diào)控機(jī)制初探.pdf

1、端腦胚胎發(fā)育早期模式形成是指端腦在各信號分子調(diào)控下逐漸建立起高度有序的前后軸、中至外軸和背腹軸。目前大量研究已表明模式形成和區(qū)域化主要在四個信號中心分泌的信號因子以及特異性表達(dá)的多種轉(zhuǎn)錄因子的相互作用下得以實現(xiàn)，四個信號中心分別是位于最吻端的FGF信號，位于cortical hem處的Wnt/BMP信號，位于背腹交界處的Anti-hem和位于腹側(cè)的Shh信號。這些信號中心通過分泌眾多彼此調(diào)控的信號分子與皮質(zhì)中轉(zhuǎn)錄因子相互作用從而界定端腦

2、的軸向。端腦的區(qū)域化主要包括運(yùn)動區(qū)、軀體感覺區(qū)、聽覺區(qū)和視覺區(qū)的形成。目前已報道EMX2、Pax6、COUP-TFI和Sp8這幾個轉(zhuǎn)錄因子參與端腦的區(qū)域化調(diào)控。但是目前對端腦模式形成和區(qū)域化過程中存在的調(diào)控機(jī)制還不完全清楚。
　　轉(zhuǎn)錄因子foxg1強(qiáng)表達(dá)于端腦中，在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中發(fā)揮必不可少的功能，并且foxg1突變的患者常出現(xiàn)情感認(rèn)知障礙，臨床表現(xiàn)出小頭畸形。而前人在foxg1-/-小鼠中發(fā)現(xiàn)端腦背側(cè)嚴(yán)重異常，腹側(cè)缺失，這啟

3、示我們思考foxg1在端腦模式形成和區(qū)域化過程中的功能及其調(diào)控機(jī)制是怎樣的。鑒于前人研究的foxg1-/-小鼠出生致死，無法進(jìn)一步探究功能區(qū)域的改變，因此本課題利用EMX1-cre工具鼠在背側(cè)胚胎發(fā)育E10.5條件性敲除foxg1，探究突變小鼠端腦模式形成和各區(qū)域的改變，進(jìn)一步理解端腦模式形成以及區(qū)域化建立的機(jī)制。
　　通過本課題的研究，我們發(fā)現(xiàn)利用Emx1-cre條件性敲除foxg1會導(dǎo)致端腦發(fā)育嚴(yán)重萎縮異常，具體發(fā)現(xiàn)如下:1背

4、內(nèi)側(cè)海馬向背外側(cè)擴(kuò)張，新皮質(zhì)結(jié)構(gòu)幾乎完全缺失;2 PSB（Pallium-subpallium boundary）向腹側(cè)移動;3嗅皮質(zhì)區(qū)域向吻背側(cè)移動;4腹側(cè)紋狀體結(jié)構(gòu)變大;5 Reelin陽性Cajal-Retzius細(xì)胞在背側(cè)近VZ區(qū)（Ventricularzone）分布異常，在背側(cè)皮質(zhì)腹外側(cè)數(shù)量增多;為了進(jìn)一步探討其分子機(jī)制，我們檢測了各信號中心分泌的因子以及轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)情況，其中Hem處Wnt信號中Wnt3a、Wnt2b、Le