哺乳動物的神經發(fā)育是一個受到精確調控的過程，需要神經前體細胞的正常增殖、分化、遷移和成熟，最終形成整個神經網(wǎng)絡。Talpid3蛋白是一個定位于中心粒上的蛋白，遺傳學研究表明，Talpid3（KIAA0586）基因突變會導致Joubert綜合癥。Joubert綜合癥是一種由于纖毛缺陷導致的罕見且嚴重的神經發(fā)育疾病，患者的小腦、腦干畸形或發(fā)育不全，出現(xiàn)共濟失調和平衡障礙，但學界鮮有關于大腦皮層發(fā)育是否正常的研究報道。由于患者伴有不同程度的智力及認知障礙，而大腦皮層是負責高級認知的功能區(qū)，因此，關于中心體蛋白Talpid3是否影響大腦皮層發(fā)育進而導致Joubert綜合征的問題，有待深入研究。

針對上述問題，中國科學院傳與發(fā)育生物學研究所研究人員進行了研究。研究人員利用子宮胚胎顱內電轉技術，敲降E13.5天胚胎小鼠大腦皮層中的Talpid3蛋白，發(fā)現(xiàn)在小鼠大腦皮層發(fā)育過程中，敲降Talpid3會導致大腦皮層出現(xiàn)異常分層，放射狀膠質細胞（Radial Glial Cells，RGCs）從基底端到頂端的核動態(tài)遷移存在缺陷，從而滯留于腦室區(qū)基底端，并提前分化成中間前體細胞，最終影響大腦皮層中神經元的產生數(shù)量。研究結果在Nestin-Cre、Talpid3^f/f及Emx1-Cre;Talpid3^f/f條件敲除小鼠中得到驗證。進一步研究發(fā)現(xiàn)，Talpid3通過調控中心體的完整性以保持微管組織的穩(wěn)定，從而維持腦室面頂端區(qū)域粘著連接的完整，進而調控神經干細胞增殖與分化過程。該研究揭示了一個中心體蛋白通過調控粘著連接進而影響大腦皮層發(fā)育的新機制。

相關研究成果以Talpid3-Mediated Centrosome Integrity Restrains Neural Progenitor Delamination to Sustain Neurogenesis by Stabilizing Adherens Junctions為題，在線發(fā)表在Cell Reports上。遺傳發(fā)育所研究員吳青峰組工程師王靜靜為論文第一作者，碩士研究生李彤和博士研究生王景麗為論文的共同第一作者。研究工作得到國家科技部項目、國家自然科學基金委、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項的支持。

中心體蛋白Talpid3在大腦皮層發(fā)育過程中的調控機制模型

來源：中科院