(一)雪貂作为动物模型,在科学研究中有着其独特的优点,人类从1933年开始就将雪貂用作于疾病研究的动物模型之一。首先雪貂的大脑皮层已经出现了沟回折叠的结构,这使得雪貂和小鼠相比在大脑发育与结构上更加的接近人类;其次雪貂的生殖周期较短,生殖能力较强。而且个体的获得性也比非人灵长类动物更容易。在实验操作的方便性以及实验成本上都具有优势。尽管雪貂在癌症、流感等科学研究上具有许多优点,但也有其局限性,导致这种局限性的很大一个原因就在于目前没有报道过对雪貂进行有效而精准的基因修饰方法。我们利用CRISPR/CAS9系统,通过将CAS9 mRNA和sgRNA共同注射进雪貂的1-cell时期的胚胎,针对Doublecortin(DCX)基因序列造成其突变。成功的获得了高效基因修饰的雪貂,其效率可以高达73.3%。DCX基因在大脑发育以及大脑皮层沟回产生的过程中有着重要的作用。对于人类的DCX突变患者来说,其大脑皮层变得光滑,脑室增大,也就是我们所说的“平滑脑”表型,而DCX突变的雪貂体内,大脑皮层也变得光滑,同时伴有脑室增大皮层变厚以及神经细胞形态变化等表型,这些表型都与人类患者十分的相似。我们进一步发现DCX突变的时候,雪貂大脑皮层内神经元数量增加,神经元迁移受到影响。同时神经前体细胞也发生了相同的变化而且细胞周期被延长。此外对于作为神经元和神经前体细胞迁移支架的胶质细胞来说,这类细胞向软脑膜投射的基底端神经纤维也出现了异常,基底端神经纤维不再捆绑成束,而且也没有出现相邻神经纤维之间纵横交错的结构。此外我们在对雪貂的研究过程当中还构建出一套完整的母貂生殖周期和有效的雪貂诱导超数排卵方案。形成了包括结扎和胚胎移植在内的完整的雪貂手术操作流程。结合MRI下观察到发生基因突变雪貂的表型,我们第一次成功的获得了基因有效编辑的基因敲除雪貂。获得的基因敲除雪貂能模拟人类相关疾病患者的大脑皮层表型,为相关大脑发育疾病的研究提供一种新的模式动物。(二)在进化过程中,脑室下区(SVZ)的神经前体细胞具有许多基本的功能,包括从脑容量扩展到6层新皮层的生成。在无脑回的动物当中,比如啮齿类动物,SVZ区主要的神经前体细胞类型为中间前体细胞(IPC/IP)。啮齿类的IP细胞,大部分经历神经源性分裂,只有一小部分能够经历有限次数的分裂形成神经元。在非人灵长类动物中并没有观察到大量的能够持续分裂的IP细胞的存在。本文中我们研究了中缅树鼩(Tupaia belangeri chinensis)的神经前体细胞,中缅树鼩是一种进化水平上比啮齿类动物更靠近灵长类的无脑回动物。我们发现在其新皮层中SVZ区的扩张和外侧脑室下区放射状胶质细胞的存在(oRG)。同时我们中缅树鼩的IP细胞能够进行多次的自我扩增分裂,而且IP细胞是其主要的神经前体细胞类型。对比前人的研究,我们第一次在非人灵长类中发现并报道了 IP细胞具有自我分裂的直接证据,同时也进一步支持了 IP细胞对于大脑发育和皮层扩张的重要作用。