《Developmental Biology》：Cortical hem-like progenitors contribute pyramidal neurons to the neocortex and hippocampus
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本研究利用Wnt3aCre和Lmx1aCre Cre系统追踪皮层半球的细胞谱系，发现其不仅形成海马相关结构（如CR神经元、 choroid plexus），还贡献新皮层锥体神经元，并系统描述其时空分布规律，扩展了皮层半球已知谱系。
作者：Arpan Parichha、Patrick Azzam、Frederic Causeret、Suranjana Pal、Elizabeth Grove、Angeliki Louvi、Alessandra Pierani、Shubha Tole
印度孟买塔塔基础研究所生物科学系，邮编400005
摘要：
皮质半球（cortical hem）是胚胎端脑（telencephalon）中线的一个信号中心，它向相邻的皮质原基（cortical primordium）提供指导性信号，并作为海马体的组织者，诱导出多种不同的海马区身份。皮质半球由神经上皮前体细胞组成，可产生多种神经元和非神经元细胞类型，包括Cajal-Retzius细胞、海马锥体神经元以及脉络丛上皮细胞。在本研究中，我们使用了两种独立的Cre驱动基因Wnt3aCre和Lmx1aCre来探究皮质半球的细胞谱系。我们发现这些谱系也会向新皮质（neocortex）贡献锥体神经元，并描述了它们的时空分布。我们的研究结果扩展了目前已知的皮质半球细胞谱系。
引言
小鼠端脑的发育是一个复杂的过程，最终形成多种神经元群体并建立功能性神经回路。在发育中的端脑中，皮质半球是一个信号中心（Grove等人，1998年），它对相邻的海马原基具有组织作用。异位存在的皮质半球会导致异位海马区的形成（Mangale等人，2008年），而切除皮质半球的小鼠则会缺乏海马结构（Caronia-Brown等人，2014年）。除了这种组织功能外，皮质半球还作为前体细胞库，为背侧端脑的发育提供多种关键细胞类型。
皮质半球最著名的功能是产生Cajal–Retzius（CR）神经元，这些神经元对神经元的迁移和皮层的层状结构至关重要（Yoshida等人，2006年；Causeret等人，2021年）。此外，皮质半球还参与形成纤毛支架（fimbrial scaffold）——这是一种暂时的胶质支架结构，在海马形态发生的早期阶段引导齿状回（dentate gyrus）的迁移（Caramello等人，2021年；Parichha等人，2022年）；产生脑脊液的脉络丛上皮（ChPe），从而影响发育中大脑的生化环境（Louvi等人，2007年；Parichha等人，2022年；Dani等人，2021年）；产生室管膜细胞（Yoshida等人，2006年）；以及引导胼胝体（corpus callosum）交叉的一小部分中线神经元和胶质细胞（Parichha等人，2025年）；还有一些海马锥体神经元（Chizhikov等人，2010年；Caramello等人，2021年；Caramello等人，2022年）也来源于皮质半球。
尽管上述皮质半球的衍生物已经得到了充分研究，但迄今为止尚未有证据表明它们对新皮质锥体神经元群体的形成有贡献。在这里，我们使用两种已建立的Cre基因Lmx1aCre（Chizhikov等人，2010年）和Wnt3aCre（Yoshida等人，2006年）进行谱系追踪，这些基因在皮质半球中表达，并系统地描述了皮质半球在背侧端脑发育过程中对新皮质和海马体的贡献。这些结果汇总了Pierani、Tole以及Grove/Louvi实验室独立进行的研究成果。
部分内容摘录
皮质半球中的前体细胞可产生神经元和非神经元细胞类型
经典的Wnt基因Wnt3a在E9.75时开始在背侧端脑中线表达，从而定义了皮质半球的边界（Grove等人，1998年）。转录因子LMX1A是皮质半球特化的主调控因子，可调节Wnt3a的表达（Iskusnykh等人，2023年）。我们使用的Cre基因Lmx1aCre（Chizhikov等人，2010年）和Wnt3aCre（Yoshida等人，2006年）已被充分研究，能够从皮质半球形成的最早阶段开始准确识别其位置（Yoshida等人……）
材料与方法
动物实验：所有动物实验均遵循机构和国家指南进行，并获得了塔塔基础研究所、耶鲁医学院和巴黎-Imagine研究所的动物伦理委员会的批准。所有小鼠品系均在标准饲养条件下饲养，处于12小时光照/12小时黑暗的周期中，可自由获取食物和水分，饲养在带有独立通风系统的笼子（IVCs）中。
CRediT作者贡献声明
Patrick Azzam：数据整理、研究、验证、可视化。
Elizabeth Grove：可视化、撰写——审稿与编辑。
Arpan Parichha：概念构思、数据整理、资金获取、研究、验证、可视化、撰写——初稿。
Shubha Tole：概念构思、数据整理、资金获取、监督、验证、可视化、撰写——初稿、审稿与编辑。
Frederic Causeret：数据整理、数据分析、研究。
未引用的参考文献
Chizhikov和Millen，2004年；Loo等人，2019年；Parichha等人，2022年。
致谢
我们感谢Kathleen Millen（Lmx1aCre）和Simon Hippenmeyer（Tau-GFP报告基因）提供了用于本研究的小鼠品系。感谢塔塔基础研究所的Shital Suryavanshi和动物饲养人员提供的出色支持。同时感谢Mallika Chatterjee提供图1B、E中的in situ图像；感谢Debarpita Datta协助进行Lmx1aCre谱系追踪实验的影像处理；感谢Anasua Mondal和Yogita Tiwari在胚胎采集方面的帮助；感谢Arina……
