TSC 调节新皮层中前体细胞的平衡以及上层神经元的生成

《Nature》：TSC tunes progenitor balance and upper-layer neuron generation in neocortex

TSC蛋白调控皮质祖细胞与中间前体细胞平衡，影响上层神经元生成和皮层连接。发育性删除TSC蛋白导致祖细胞失衡、皮层单位异常及上层神经元过度增殖。人类特异性调控TSC表达可调节祖细胞平衡及上层神经元产生，进化下调TSC可能促进高阶脑功能所需皮层单位和神经元生成。

　　

摘要

为了构建支持复杂大脑功能的神经回路，必须适当生成上层神经元。放射状前体细胞以不对称的方式分裂，产生神经发生中间前体细胞（IPs，也称为中间前体细胞）；这些中间前体细胞的对称增殖会迅速增加皮层神经元的数量。皮层前体细胞多样性的动态平衡以及相应数量的不同类型神经元的生成、定位和连接方式，对于引导大脑皮层的正常形成至关重要^{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}。然而，调控前体细胞平衡的分子机制尚未完全明了。在本研究中，我们发现结节性硬化症复合体（TSC）中的蛋白质——这些蛋白质是细胞代谢的主要调节因子——在维持放射状前体细胞与中间前体细胞的平衡、调控放射状神经单元的组织结构以及上层神经元的生成过程中起着关键作用。TSC蛋白的缺失会改变放射状前体细胞与中间前体细胞的平衡，并影响放射状神经单元的组成，从而导致上层神经元数量增加和皮层连接异常。通过人类特有的增强子调控TSC蛋白的表达，可以影响前体细胞的平衡以及上层神经元的生成。因此，TSC蛋白表达的进化性下调可能为调控放射状神经单元的结构和增加上层神经元的数量提供有效途径，这对于人类的高级脑功能至关重要。