显示具有较低水平的Foxp1功能(左侧)和更高水平(右)的图像。顶端径向胶质胶质绿色;中祖祖和神经元红色。信用:UCLA广泛的干细胞研究中心/细胞报告
UCLA LED的研究揭示了一种与自闭症谱系障碍,知识分子残疾和语言障碍相关的基因的新作用。
先前研究了Foxp1,以其在开发神经元中的作用脑。但新的研究表明,在一组脑干细胞 - 成熟神经元的前体也很重要。
“这一发现真的扩大了我们认为Foxp1很重要的范围,”贝内特Nogith,Eli和Edy的再生医学和干细胞研究中心,在UCLA和本文的高级作者中的展示中心。“这给了我们一条扩大的思考突变如何影响患者的方式。”
首先在自闭症和语言障碍的患者中鉴定了Foxp1中的突变,超过十年前。中胚胎发育,该蛋白质在控制许多其他活动方面发挥着广泛的作用基因与血液,肺,心脏,脑和脊髓发育有关。为了研究Foxp1突变如何引起自闭症,研究人员通常在大脑神经元中分析其作用。
“几乎所有的注意都是在已经形成的神经元的神经元表达上,”Nogitch是一位神经科学的埃塞尔科教授,举行了神经科学的埃塞尔·塞利伯尔椅。
在新的研究中,发表在细胞报告,他和他的同事监测了发展中大脑的Foxp1水平小鼠胚胎。他们发现,在正常发展的动物中,该基因的活跃远早于先前的研究表明 - 在神经干细胞被称为顶端径向胶质胶质的神经干细胞刚刚开始扩展并产生深处发现的脑细胞子集中发展大脑。
然而,当小鼠缺乏Foxp1时,大脑发育早期阶段的顶端径向胶质胶质胶质较少,以及它们通常产生的深脑细胞较少。当FoxP1的水平高于正常时,研究人员观察到更高顶端的径向胶质胶质胶质胶质胶质胶质和过量的那些在发育早期出现的深脑细胞。此外,即使在小鼠出生后,延长胚胎发育的持续高水平的Foxp1导致了胚胎发育的外置径向峡谷的异常模式。
“我们所看到的是,过多和太少的Foxp1会影响神经干细胞在小鼠的特定序列中复制并形成某些神经元的能力,”Nogitch表示。“这符合已经看到的结构和行为异常人类患者。“
他解释说,有些人在FoxP1基因中突变,突出Foxp1蛋白的活性,而其他人则具有改变蛋白质结构或使其过度活跃的突变。
该团队还发现有趣的提示,即Foxp1可能对特定于发展人类大脑的财产重要。研究人员还检查了人脑组织,发现Foxp1不仅存在于小鼠的顶端径向峡谷,如小鼠所见,而且在第二组中神经干细胞称为基础径向峡谷。
基础径向胶质胶质在展现的人体大脑中丰富,但在许多其他动物的大脑中缺席或稀疏,包括小鼠。然而,当Nogitch的团队在小鼠大脑中升高Foxp1功能时,细胞形成了类似基础径向胶质胶质的。科学家假设基础径向胶质胶片也与人脑皮层的大小相连:它们在人类大脑中大量的存在可能有助于解释为什么它比其他动物更加不成比例。
诺奇表示,虽然新的研究对治疗自闭症或与Foxp1突变相关的其他疾病没有任何立即影响,但它确实有助于研究人员了解这些障碍的潜在原因。
在未来的研究中,诺奇及其同事们计划研究Foxp1在顶端径向胶质胶质胶质胶质胶质胶质胶质胶质胶质胶质胶质胶质胶质基因峡谷,以及那些基因在发展中国部的角色发挥着什么作用。
更多信息:Caroline Alayne Pearson等。Foxp1调节神经干细胞自我更新和偏向深层皮质钉子,细胞报告(2020)。DOI:10.1016 / J.CELREP.2020.01.034
信息信息:细胞报告
由...提供加利福尼亚大学洛杉矶
