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大脑皮质由数百乃至上千种不同类型的细胞构成,这些不同类型的细胞组成了大脑结构各异的功能区。本课题旨在探讨背侧端脑包括新皮质神经元、海马齿状回颗粒细胞、Cajal-Retzius(CR)细胞3类细胞命运的调控。在发育过程中,新皮质神经元来源于外侧壁(lateral wall)、海马齿状回(Dentate gyrus,DG)颗粒细胞来源于内侧壁(medial wall)、Cajal-Retzius细胞的来源之一是位于medial wall底部的皮质边缘(cortical hem)。这些类型神经元命运决定的机制还未被完全揭示。在大脑皮质发育早期,Foxg1参与调控众多的发育事件,包括皮质的模式形成,前体细胞的增殖以及细胞的命运决定等。前人研究曾报道,在Foxg1-/-小鼠中,突变小鼠新皮质神经元的特征缺失,中线cortical hem剧烈扩张,整个背外侧皮质被cortical hem占有,由此认为缺失Foxg1导致新皮质神经元命运转化成为CR细胞。但是另有研究则认为上述现象是由于Foxg1全敲导致了大规模的内侧-外侧(medial-lateral)的模式重排(repatterning)引起的,而非皮质神经元和CR细胞之间的命运转变。由于Foxg1在端脑发育过程中发挥着时空特异性的调控作用,在不同的发育阶段、不同的区域、不同的细胞类型中的作用均不相同。为深入研究Foxg1在皮层发育过程过程中对不同细胞类型细胞命运的调控,排除早期模式形成对细胞命运转化的影响,在本研究中我们利用Nestin-CreERTM小鼠与Foxg1fl/fl,通过他莫昔芬(Tamoxifen,TM)的诱导,在模式形成之后的不同时间点的前体细胞中敲除Foxg1,避开全敲引起的模式形成的影响,在此基础上进而探究Foxg1在细胞命运决定中的功能。我们发现,在胚胎期10.5天(Embryonic day 10.5,E10.5)之后敲除Foxg1基因,皮层神经元转化成为类齿状回颗粒细胞,并且这一现象在E14.5天敲除Foxg1的突变小鼠中也能观察到。同时也观察到CR细胞数目的上升。我们后续通过在体(in vivo)的嵌合敲除实验和体外(in vitro)细胞培养实验,证明了Foxg1可以细胞自主性的抑制DG神经元的命运。然而,在我们的研究中,发现在E10.5之后条件性敲除Foxg1,cortical hem并未扩张至整个背侧,仅有轻微的扩张。因而,hem可能并未参与E10.5天之后的细胞的命运转变。另外,在Foxg1条件性敲除小鼠中,Wnt信号下游的转录因子Lef1表达上调,从背内侧皮质一直扩张到背外侧皮质,提示Wnt信号可能参与了皮质神经元-海马颗粒细胞的命运转化。我们的研究有助于进一步阐明细胞命运决定的调控机制。