Cell Rep：与自闭症发生相关的关键基因或能控制胚胎大脑的生长和发育

2020年3月6日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中，来自加利福尼亚大学的科学家们通过研究揭示了与自闭症谱系障碍、智力障碍和语言障碍相关的基因所扮演的关键角色，研究者表示，研究人员此前在发育大脑的神经元中对名为Foxp1的基因的功能进行了研究，如今这项研究中，研究者发现，Foxp1基因对于一类大脑干细胞同样重要，这类大脑干细胞是成熟神经元的前体细胞。

图片来源：UCLA Broad Stem Cell Research Center/Cell Reports

研究者Bennett Novitch说道，这一研究发现拓展了我们对Foxp1基因重要性的认识，同时也能帮助我们深入研究理解该基因突变后如何影响患者的机体健康；10年前，研究人员首次在自闭症和语言障碍患者机体中识别出Foxp1基因突变；在胚胎发育期间，该基因编码的蛋白在控制与血液、肺脏、心脏、大脑和脊髓发育相关的其它基因活性上扮演着至关重要的角色，为了研究Foxp1突变诱发自闭症的分子机制，研究人员分析了该基因在大脑神经元中的关键角色。

研究者Novitch说道，目前很多研究人员的注意力都集中在已经形成的神经元的Foxp1基因的表达上，这项研究中，研究人员监测了发育小鼠胚胎大脑中Foxp1基因的水平，他们发现，在正常发育的动物机体中，该基因的活跃时间远远早于此前的研究，即当称之为顶端径向神经胶质的神经干细胞开始在数量上扩张并在大脑深处形成大脑细胞亚群时。

当小鼠机体缺失Foxp1时，其大脑在发育早期会出现较少量的顶端径向神经胶质，而且产生的大脑深层细胞的数量也会减少；当Foxp1的水平高于正常水平时，研究人员就能观察到更多顶端径向神经胶质及更多在发育早期出现的深层脑细胞，此外，在胚胎发育后期，持续高水平的Foxp1会导致深层神经元不寻常模式顶端径向神经胶质的产生，即使小鼠出生后也是如此；研究者表示，过多或过少的Foxp1会影响神经干细胞的复制及在小鼠机体中形成特定的神经元，而这与人类患者机体中所发现的结构和行为异常相吻合；有些人会携带Foxp1基因突变，其会影响Foxp1蛋白的活性，而其他人所携带的突变或许会改变蛋白质的结构使其活性过强。

研究者发现，Foxp1对于正在发育中的大脑的一种特性非常重要，他们对人类大脑组织进行分析后发现，Foxp1基因不仅存在于顶端径向神经胶质中（正如在小鼠机体中见到的一样），而且其还存在于基底径向神经胶质中；基底径向神经胶质在发育的人类大脑中非常丰富，但其在很多动物的大脑中都处于缺失或稀缺的状态，包括小鼠；当研究人员提高小鼠大脑中Foxp1的水平时，组装基底径向神经胶质的细胞就会形成；研究人员假设，基底径向神经胶质或与人类大脑皮层的尺寸有关，其在人类大脑细胞中的大量存在或许能够帮助解释为何其要比其它动物的大脑大得多。

尽管这项研究并未对开发与Foxp1突变相关的自闭症或其它疾病的疗法产生直接的意义，但其却能帮助研究人员理解诱发多种疾病/障碍背后的原因；未来研究人员计划深入研究阐明在顶端径向神经胶质和基底径向神经胶质中Foxp1所调节的基因，同时揭示这些基因在发育中大脑中所扮演的关键角色。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Caroline Alayne Pearson, Destaye M. Moore, Haley O. Tucker, et al. Foxp1 Regulates Neural Stem Cell Self-Renewal and Bias Toward Deep Layer Cortical Fates, Cell Reports (2020). DOI:10.1016/j.celrep.2020.01.034