Wnt信号通路对Cajal-Retizus细胞发育的调控机制研究

在神经发育过程中，Cajal-Retzius细胞（CR细胞）及其所分泌的reelin对神经元迁移起着关键的调控作用，许多神经、精神疾病都与CR细胞和Reelin异常相关，但关于CR细胞发育的调控有诸多问题尚待解答。我们前期筛选了多个可能调控CR细胞发育的候选基因，发现Wnt受体Frizzled10（Fzd10）在端脑特异性表达于CR细胞的起源区域cortical hem（CH），细胞谱系研究发现CH起源的CR细胞来自表达Fzd10的前体细胞；Wnt通路的另一组分Wnt胞外抑制因子Wif1表达于除CH之外的端脑其他区域，表达时间也与CR细胞产生的时间一致，将Wif1过表达后，神经元异常迁移至marginal zone，提示Wif1可能通过作用于reelin信号通路进而影响神经元的迁移。本项目拟通过敲除Fzd10、对Wif1过表达或knockdown，研究Wnt信号对CR细胞发育的调控机制。

本项目主要围绕着Cajal- Retzius细胞的发育调控开展研究。拟通过敲除Wnt受体Frizzled10、对Wnt抑制因子Wif1进行过表达或knockdown，研究wnt信号通路与Fox家族转录因子如Foxg1等相互作用调控cortical hem区域起源的CR细胞的发育机制及其对海马、皮层发育的影响，为深入研究相关疾病的发生发展机制提供线索。.在项目实施过程中，建立了Frizzled9-CreERTM、Frizzled10基因敲除小鼠、Wif1过表达小鼠以及Foxg1条件性基因敲除小鼠，引进了FoxM1条件性基因敲除小鼠。对CR细胞的分布、数量以及对海马、皮层发育的影响进行了多方面的详细解析。解析过程中发现cortical hem起源的CR细胞的命运可能早在胚胎发育的6.5天可能就已经决定，主要定位于海马marginal zone以及皮层的内侧中间区域，并沿着同样起源于cortical hem的放射胶质支架迁移至marginal zone。 研究结果发表于PLOS ONE。Frizzled10基因敲除小鼠和Wif1过表达小鼠中未发现明显的皮层、海马结构和行为学异常。.在发育早期条件性敲除FoxG1，发现海马齿状回marginal zone区域Reelin阳性的CR细胞增多，进而放射胶质支架发育受到影响，最终导致前体细胞的迁移异常，齿状回SGZ区不能形成，齿状回发育异常，研究结果发表于2012年The Journal of Neuroscience。.在小鼠背侧端脑的增殖区特异性敲除Fox家族另一转录因子FoxM1，发现小鼠焦虑程度降低。进一步研究表明在早期神经发生中背侧端脑VZ区分裂中的神经前体细胞（AP）的核迁移明显减慢，最终导致成年皮层神经元数目减少。基因敲除小鼠(FoxM1 cko)对于焦虑的反应减弱。早期神经发生中前体细胞的细胞核动态迁移在进化上具有重要意义，能够最大可能地为分裂中的细胞提供空间，保证同一时间单位面积内的神经上皮可产生最多的子代细胞。我们的结果对于理解核迁移在进化以及焦虑行为中的作用提供了新的视角。研究结果已被The Journal of Neurosci.ence接受。.在本项目资助下共发表Sci论文4篇。J Neurosci.2篇，PLos One 1篇，genesis 1篇