在下丘脑产生极端神经多样性的级联扩散模型

子科生物报道：对大脑发育的机械理解需要对神经祖细胞类型，其谱系规格和有丝分裂后神经元的成熟进行系统的调查。基于单细胞转录组学分析的累积证据揭示了皮质神经祖细胞的异质性，它们的时间模式以及正在发育的新皮质中兴奋性和抑制性神经元的发育轨迹。然而，科学家们尚未充分了解下丘脑的发育等级，该等级包含令人惊讶的调节内分泌，自主神经和行为功能的神经元多样性。

最近，中国科学院遗传与发育生物学研究所的吴青峰教授（WU Qingfeng）研究组进行了一项针对这种神经元多样性起源的研究。他们分析了43,261个下丘脑神经细胞的转录组，揭示了小鼠下丘脑的发育情况，还绘制了放射状胶质细胞（RGC），progeny+++tor cells (IPCs)，新生神经元和肽能神经元的轨迹。

这一重要成果4月21日发表在Cell Stem Cell杂志上。

在这项研究中，研究人员发现，RGC采用保守策略进行多能分化，但同时生成Ascl1 +和Neurog2 + IPC。 Ascl1 + IPCs通过命运分叉，不同于其端脑类似物（telencephalic counterpart ），从而可以分化为谷氨酸能神经元（兴奋性）和GABA能神经元（抑制性）。源自IPC的有丝分裂后新生神经元进一步分解为多种肽能神经元亚型。克隆分析还表明，单个RGC可以产生多种神经元亚型。

这一发现揭示了沿谱系层次的多种细胞类型以逐步的方式促进下丘脑神经元的命运多样化，从而揭示了神经祖细胞产生极端神经元多样性的有效策略。

此外，这项研究为了解下丘脑的可塑性和获得对下丘脑疾病（如厌食症，嗜睡症和失眠症）的宝贵见解提供了发展前景。