近日，教育部“發育與疾病相關基因”重點實驗室趙春傑教授課題組研究論文連續發表于神經科學領域知名學術刊物Cerebral Cortex。

早期神經環路發育缺陷常常導緻多種神經精神疾病，該課題組深入研究了自閉症緻病基因Foxg1調控生後中間神經元發育、小頭症基因PDK1調控齒狀回發育的機制。研究發現生後缺失Foxg1使得皮層中間神經元過早成熟分化，分支增多，進而導緻中間神經元皮層最終定位發生異常，神經環路的興奮/抑制平衡失常，成年小鼠易于誘發癫痫，Foxg1可能作用于CXCR4以及Dlx1-Pak3信号通路上遊發揮作用。該項研究由博士生沈炜、巴茹共同完成（Foxg1 Regulates the Postnatal Development of Cortical Interneurons Cerebral Cortex 2018，June）。

PKD1是一種蛋白激酶，其突變引發小頭症。研究發現PDK1對于海馬齒狀回發育至關重要。敲除PDK1導緻神經幹細胞增殖減少，更加趨向于分化；同時，分子層Cajal-Retius 細胞分布異常進而導緻神經元遷移的放射膠質支架異常。進一步研究發現PDK1敲除引起AKT信号通路活性降低而GSK3b上調，為齒狀回發育的調控以及理解學習記憶缺陷提供了新的線索。該工作由博士生徐敏和韓潇甯共同完成，趙春傑教授與南京醫科大學高隽教授為共同通訊作者（PDK1 Deficit Impairs the Development of the Dentate Gyrus in Mice. Cerebral Cortex 2018,Feb. ）。

該課題組同時開展了自閉症基因Foxg1對維持端腦發育的信号中心cortical hem和調控上丘腦發育的機制開展了研究。通過将Foxg1過表達于hem可誘導轉錄因子Lhx2的表達，進而導緻hem起源的Cajal-Retius 細胞的命運轉化為齒狀回顆粒細胞，表明Foxg1對于信号調控中心cortical hem的維持至關重要。而在上丘腦，敲除Foxg1引起缰核細胞不同類型細胞特化異常，松果體變小，脈絡叢分枝增多，深入研究表明Foxg1在發育早期調控上丘腦的區域化，從而導緻上述症狀。以上研究對于深入理解Foxg1突變患者的脈絡叢囊腫、嚴重的焦慮以及睡眠障礙的發生機制。該部分工作由博士生劉斌完成（Foxg1 deletion impairs the development of the epithalamus. Mol Brain. 2018 Feb; Forced Expression of Foxg1 in the Cortical Hem Leads to the Transformation of Cajal-Retzius Cells into Dentate Granule Neurons. J. Dev. Biol. 2018, 2018, June）

    研究工作受到科技部重點研發計劃、國家自然科學基金重點項目資助。