复旦大学青年PI最新Nature子刊突破原有理论

来自复旦大学脑科学研究院，河北医科大学等处的研究人员突破了原有理论，提出大脑皮质抑制性神经元起源于胚胎时期的基底神经节隆起部位，这也就是说以后的相关研究可以从此类细胞的起源出发地获取到产生此类细胞的神经干细胞后进行移植。相关研究成果公布在Nature Neuroscience杂志上。

　　

生物通报道：来自复旦大学脑科学研究院，河北医科大学等处的研究人员发表了题为“Subcortical origins of human and monkey neocortical interneurons”的文章，突破了原有理论，提出大脑皮质抑制性神经元起源于胚胎时期的基底神经节隆起部位，这也就是说以后的相关研究可以从此类细胞的起源出发地获取到产生此类细胞的神经干细胞后进行移植。相关研究成果公布在Nature Neuroscience杂志上。

文章的通讯作者是复旦大学杨振纲研究员，其早毕业于山东大学，2007年应聘到复旦大学脑科学研究院，任研究组组长，青年PI（Junior Principal Investigator）。主要研究方向包括前脑神经元的发生发育及其分子调节机制，以及脑室下层的成体神经干细胞在脑内的分化潜能及其功能作用。

人的大脑内某一脑区如果过度兴奋就会诱发癫痫，研究表明约40%的自闭症儿童常伴有癫痫。最初西方研究认为，大脑皮质主要由两类神经细胞构成，一类是兴奋性神经细胞，一类是抑制性神经细胞，其中兴奋性神经细胞占80%，抑制性神经细胞占20%。在正常情况下，这两类细胞会互相自我调控，使大脑处于一种兴奋和抑制的动态平衡，一旦这一平衡被打破，就可能导致大脑疾病的发生，譬如抑制性神经细胞发育异常或减少等，就会导致大脑过度兴奋。但这种可能导致大脑兴奋过度的抑制性神经细胞究竟打哪儿来？这个问题困扰了科学界很久。

在这篇文章中，研究人员发现抑致性神经细胞具有远距离迁移的能力，它们通过“长途跋涉”抵达大脑皮质，最终定居下来，并与兴奋性神经细胞整合后形成神经环路，神经环路“运转”平稳与否，是大脑发挥正常功能的重要基础，也正是这一环路最终起到了维持大脑皮质兴奋和抑制的动态平衡。

因此未来人类有望从此类细胞的起源出发地获取到产生这类细胞的神经干细胞，然后进行移植。如果把抑致性神经细胞移植到癫痫病灶区，由于此类细胞具有远距离迁移能力，从而可以对兴奋性神经细胞进行有效的抑制，使其不再过度兴奋，达到缓解癫痫、帕金森、自闭症等脑部疾病症状的目的。据悉，目前课题组已经在小鼠癫痫模型上尝试移植抑致性神经细胞，并已取得一定的疗效。

杨振纲研究组在神经干细胞研究方面也取得了一些其它成果，他们此前发现了成年猕猴和人类的大脑中存有神经干细胞和新生的神经元，并首次详细描述了由神经干细胞生成的新生神经元的特征及迁移路线，该成果为人类脑损伤后神经再生带来新的希望。

这一研究组还利用条件性敲除基因的方法，对神经干细胞在正常以及受损伤大脑内的调控机制作了深入研究，最终发现一个叫做Sp8的基因在神经细胞产生和长距离迁移过程中有重要作用，如果没有Sp8基因，神经干细胞就不会发生其应有功能。

原文摘要：

Subcortical origins of human and monkey neocortical interneurons

Cortical GABAergic inhibitory interneurons have crucial roles in the development and function of the cerebral cortex. In rodents, nearly all neocortical interneurons are generated from the subcortical ganglionic eminences. In humans and nonhuman primates, however, the developmental origin of neocortical GABAergic interneurons remains unclear. Here we show that the expression patterns of several key transcription factors in the developing primate telencephalon are very similar to those in rodents, delineating the three main subcortical progenitor domains (the medial, lateral and caudal ganglionic eminences) and the interneurons tangentially migrating from them. On the basis of the continuity of Sox6, COUP-TFII and Sp8 transcription factor expression and evidence from cell migration and cell fate analyses, we propose that the majority of primate neocortical GABAergic interneurons originate from ganglionic eminences of the ventral telencephalon. Our findings reveal that the mammalian neocortex shares basic rules for interneuron development, substantially reshaping our understanding of the origin and classification of primate neocortical interneurons.

作者简介：

杨振纲研究员

脑科学研究院PI

杨振纲，男，1970年5月生，河北涉县人，汉族,研究员。2003年7月在山东大学医学院获博士学位，2003年8月至2004年1月在北京大学医学部任讲师，2004年2月到美国宾夕法尼亚州立大学和新泽西医科牙科大学接受三年的博士后训练。2007年3月1日应聘到复旦大学脑科学研究院，任研究组组长，青年PI（Junior Principal Investigator），副研究员。2009年6月任研究员。

研究方向

实验室以脑内神经干细胞为研究对象，主要有两个研究方向。
1． 前脑神经元的发生发育及其分子调节机制
2． 脑室下层的成体神经干细胞在脑内的分化潜能及其功能作用。

中枢神经系统起源于属于外胚层的神经板及其随后形成的神经管。构成早期神经管的细胞主要是神经上皮细胞。从发育学角度来说，神经上皮细胞是所有中枢神经系统内神经干细胞的鼻祖。在神经系统发育过程中，随时间和地点的不同，脑内神经干细胞产生的神经元和神经胶质的类型也不同。因此，严格的说，在发育过程中，神经干细胞自我更新的概念并不准确。实际上，随着机体的发育，脑内神经干细胞的分化潜能变得越来越窄。

认识到神经干细胞（主要包括神经上皮细胞、放射胶质细胞、成体神经干细胞）在发育神经生物学和再生神经生物学中的作用，可以为人们预防和治疗发育性神经系统疾病，比如癫痫、自闭症，以及应用干细胞替代疗法治疗神经系统损伤疾病，提供有益的帮助。