2012年2月29日,The Journal of Neuroscience在線發表了“發育與疾病相關基因”教育部重點實驗室趙春傑課題組田傳熙和宮一凡同學的研究工作(Foxg1 Has an Essential Role in Postnatal Development of the Dentate Gyrus. The Journal of Neuroscience, February 29, 2012 • 32(9):2931–2949)。
Foxg1, 原名brain factor1 (BF1), 是一類在生後及成年的海馬齒狀回(Dentate Gyrus, DG)有着持續表達的轉錄因子。臨床資料顯示,該轉錄因子可能參與Rett綜合征,一類以智力發育減退及海馬體積縮小為共同表征的神經疾病,提示該分子與生後的海馬發育及神經發生有着密切聯系。由于在小鼠中完全敲除Foxg1導緻胚胎緻死,該分子在生後海馬發育過程中扮演的角色一直亟待研究。
該研究工作采用了基于cre/loxp系統構建的條件性Foxg1敲除小鼠系Foxg1fl/fl。當與可誘導的cre小鼠系Frizzled9-CreERTM交配,并在生後腹腔注射Tamoxifen,即可實現Foxg1的可誘導敲除。研究發現,Foxg1敲除導緻海馬齒狀回形态異常,下葉消失。齒狀回特有的細胞生發中心顆粒下區(Subgranular Zone, SGZ)消失,次級放射膠質支架紊亂,繼而導緻顆粒細胞遷移異常。同時,Foxg1對于齒狀回神經幹細胞及神經前體細胞的維持至關重要。缺失該分子導緻前提細胞進行過度的神經元分化及星形膠質分化。研究還發現Foxg1對于有絲分裂後神經元的成熟和存活至關重要,并且該分子可能參與Reelin信号通路而調節這一系列發育事件。這些發現為深入理解學習記憶以及情感障礙的發生以及海馬發育的調控提供了新的視角。