【东大新闻网6月1日电】（通讯员 刘俊华）2022年5月25日，国际权威学术期刊Science Advances发表了东南大学医学院、教育部“发育与疾病相关基因”重点实验室赵春杰教授课题组FOXG1 sequentially orchestrates subtype specification of postmitotic cortical projection neurons的研究论文，该研究揭示了转录因子FOXG1调控大脑皮质不同类型兴奋性投射神经元进行特化的机制。FOXG1也是自闭症的致病基因之一，此项工作同时加深了对自闭症发病机制的认识。
大脑皮质中的胼胝体投射神经元通过连接大脑双侧半球进行信息整合，脑下投射神经元和皮质丘脑投射神经元则作为大脑皮质的信息输出系统，精确调控随意运动。这些不同类型的神经元构成了大脑皮质调控感觉、运动、语言、认知、社交、情感等生命活动的结构基础。多种神经发育性脑病如自闭症谱系障碍等均表现出胼胝体和离皮质投射改变等结构异常以及与之相关的智力缺陷、情感障碍和感觉运动统合失调等症状。携带FOXG1突变的患者表现为严重的社会交往能力低下、语言障碍和刻板动作等自闭症核心症状。该研究通过建立FOXG1条件性基因敲除的小鼠模型，发现FOXG1时空性地调控不通类型投射神经元的特化：大脑皮质发育早期FOXG1通过阻遏脑下投射神经元和皮质丘脑投射神经元命运促进细胞向着胼胝体投射神经元的命运特化，这一过程通过直接转录激活Satb2同时抑制Tbr1和Bcl11b而实现；而在发育后期，FOXG1 则通过与SOX家族SOX4/11、 SOX5等成员竞争性地结合Fezf2，精细地调控Fezf2的转录表达水平进而决定脑下神经元和皮质丘脑投射神经元的特化。缺失FOXG1后这些不同类型神经元命运特化的异常导致了胼胝体及脑下神经纤维投射的缺陷。以上发现对于理解自闭症的核心症状以及感觉运动统合失调的病理机制提供了新的视角。
该论文第一作者为医学院人体解剖学系教师刘俊华博士，赵春杰教授为通讯作者。生命科学与技术学院、教育部“发育与疾病相关基因”重点实验室韩俊海教授课题组参与了此项工作。该项研究获得国家自然科学基金重点项目以及科技部“脑科学与类脑研究”计划等资助。
原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abh3568
供稿：医学院