发现来自神经元的细胞命运切换到发育大脑中的星形胶质细胞

在哺乳动物大脑发育过程中，神经前体细胞首先生成神经元，然后生成星形胶质细胞。这种细胞命运的改变是产生适当数量的神经元和星形胶质细胞的关键过程。在研究中，我们发现FGF在发育中的小鼠大脑皮层中调节细胞命运从神经元到星形胶质细胞的转换。在哺乳动物大脑皮层中，FGF是细胞命运开关的必要和充分的关键细胞外调节因子。

神经元和星形胶质细胞是细胞的主要类型大脑皮层。神经元是主要信息处理单元大脑，而星形胶质细胞支持和调节它们的功能。在胎儿大脑发育过程中，适当数量的神经元和星形胶质细胞的产生对于大脑的健全功能至关重要。如果只产生神经元或星形胶质细胞，大脑就不能正常工作。

在胎儿大脑发育过程中，神经元和星形胶质细胞都是由神经干细胞，这引起了脑皮质中的几乎所有细胞（图1）。这种发育过程的特征之一是神经干细胞首先产生神经元，然后在此之后开始产生星形胶质细胞（图1）。改变神经元的细胞分化命运从神经元到星形胶质细胞的“切换”引起了很多关注，因为细胞命运切换是产生适当数量的神经元和星形胶质细胞的关键。但是，它仍然很大程度上未知。

金泽大学的研究小组发现，神经干细胞生成的大脑皮层中决定两种细胞命运的开关是基于FGF信号通路的(图1)。我们发现，通过在大脑皮层引入FGF来增强FGF信号，可以使注定要成为神经元的细胞分化为星形胶质细胞(图2、3)。另一方面，FGF信号通路的抑制可导致星形胶质细胞向神经元分化(图3)。因此，本研究阐明了胎儿大脑发育过程中决定神经元和星形胶质细胞正确数量的机制。

该研究组发现了确定从神经茎产生的显影脑皮层中细胞命运的开关细胞，即神经元和星形胶质细胞;此开关涉及FGF信号通路。这可能与理解由不平衡数量引起的脑疾病的病理相关神经元通过确定哪种疾病基于异常的FGF信号传导来确定星形胶质细胞。

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