弄清神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)元命運的決定因子是當今神經(jīng)學家的重要工作之一，然而，這方面的報道一直較少。近日，中科院上海生命科學研究院發(fā)表文章，揭示了決定神經(jīng)元命運的轉(zhuǎn)錄因子表達機制，這加深了我們對神經(jīng)元發(fā)育調(diào)控的認識。相關論文發(fā)表在2012年6月20日刊登的《神經(jīng)科學雜志》上。

該項工作是由研究生國禎、趙叢玲和黃夢歸等在程樂平研究員的指導下共同完成的。同期的雜志發(fā)表了題為“轉(zhuǎn)錄因子驅(qū)動一些獨特的神經(jīng)環(huán)路相關蛋白的表達”(Transcription Factors Drive Distinct Neural Circuit Proteins)的評論，對該項工作進行了介紹。

弄清神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)肽及其受體在不同類型神經(jīng)元中的表達模式對于理解神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)環(huán)路的形成具有重要意義。脊髓背角在軀體感覺信息從外周向大腦傳遞的過程中起重要作用。依照所使用的神經(jīng)遞質(zhì)的不同，脊髓背角神經(jīng)元可分為興奮性的谷氨酸能神經(jīng)元與抑制性的-氨基丁酸能神經(jīng)元。一些神經(jīng)肽也特異地表達在谷氨酸能神經(jīng)元或-氨基丁酸能神經(jīng)元中。此前的研究工作曾報道一些轉(zhuǎn)錄因子決定脊髓背角谷氨酸能神經(jīng)元與-氨基丁酸能神經(jīng)元中神經(jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)肽的表達。然而，是否有一些神經(jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)肽的受體特異地表達在谷氨酸能神經(jīng)元或-氨基丁酸能神經(jīng)元中，它們的表達受哪些基因調(diào)控，目前的報道還很少。

利用原位雜交及免疫組化染色技術，神經(jīng)所研究人員發(fā)現(xiàn)多種神經(jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)肽受體基因特異地表達在谷氨酸能神經(jīng)元中。通過分析基因敲除小鼠的表型，發(fā)現(xiàn)這些受體的表達依賴于決定谷氨酸能神經(jīng)元命運的轉(zhuǎn)錄因子Tlx1/3。轉(zhuǎn)錄因子Lbx1與Ptf1a同時也對這些受體在谷氨酸能神經(jīng)元中的表達起調(diào)控作用。進一步實驗表明，多種神經(jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)肽受體基因特異地表達在-氨基丁酸能神經(jīng)元中，它們的表達依賴于決定-氨基丁酸能神經(jīng)元命運的轉(zhuǎn)錄因子Ptf1a;轉(zhuǎn)錄因子Pax2與Tlx1/3也對這些受體基因在-氨基丁酸能神經(jīng)元中的表達起調(diào)控作用。

該研究結(jié)果揭示了決定神經(jīng)元命運的轉(zhuǎn)錄因子同時也決定了神經(jīng)元中特異表達的神經(jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)肽受體的表達。這為認識神經(jīng)元的發(fā)育調(diào)控及神經(jīng)環(huán)路的形成機制提供了新的視角。

此篇論文是由程樂平研究員指導完成的。程樂平研究員目前的研究方向主要是小鼠神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的遺傳及調(diào)控機制。此篇論文揭示了決定神經(jīng)元命運的轉(zhuǎn)錄因子表達機制，加深了我們對神經(jīng)元發(fā)育調(diào)控的認識。

工作得到了科技部及中科院項目的資助。