近日，教育部“发育与疾病相关基因”重点实验室赵春杰教授课题组研究论文连续发表于神经科学领域知名学术刊物Cerebral Cortex。
早期神经环路发育缺陷常常导致多种神经精神疾病，该课题组深入研究了自闭症致病基因Foxg1调控生后中间神经元发育、小头症基因PDK1调控齿状回发育的机制。研究发现生后缺失Foxg1使得皮层中间神经元过早成熟分化，分支增多，进而导致中间神经元皮层最终定位发生异常，神经环路的兴奋/抑制平衡失常，成年小鼠易于诱发癫痫，Foxg1可能作用于CXCR4以及Dlx1-Pak3信号通路上游发挥作用。该项研究由博士生沈炜、巴茹共同完成（Foxg1 Regulates the Postnatal Development of Cortical Interneurons Cerebral Cortex 2018，June）。
PKD1是一种蛋白激酶，其突变引发小头症。研究发现PDK1对于海马齿状回发育至关重要。敲除PDK1导致神经干细胞增殖减少，更加趋向于分化；同时，分子层Cajal-Retius 细胞分布异常进而导致神经元迁移的放射胶质支架异常。进一步研究发现PDK1敲除引起AKT信号通路活性降低而GSK3b上调，为齿状回发育的调控以及理解学习记忆缺陷提供了新的线索。该工作由博士生徐敏和韩潇宁共同完成，赵春杰教授与南京医科大学高隽教授为共同通讯作者（PDK1 Deficit Impairs the Development of the Dentate Gyrus in Mice. Cerebral Cortex 2018,Feb. ）。
该课题组同时开展了自闭症基因Foxg1对维持端脑发育的信号中心cortical hem和调控上丘脑发育的机制开展了研究。通过将Foxg1过表达于hem可诱导转录因子Lhx2的表达，进而导致hem起源的Cajal-Retius 细胞的命运转化为齿状回颗粒细胞，表明Foxg1对于信号调控中心cortical hem的维持至关重要。而在上丘脑，敲除Foxg1引起缰核细胞不同类型细胞特化异常，松果体变小，脉络丛分枝增多，深入研究表明Foxg1在发育早期调控上丘脑的区域化，从而导致上述症状。以上研究对于深入理解Foxg1突变患者的脉络丛囊肿、严重的焦虑以及睡眠障碍的发生机制。该部分工作由博士生刘斌完成（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点研发计划、国家自然科学基金重点项目资助。
