中科院神经所揭示神经元转录因子表达机制

弄清神经递质、神经元命运的决定因子是当今神经学家的重要工作之一，然而，这方面的报道一直较少。近日，中科院上海生命科学研究院发表文章，揭示了决定神经元命运的转录因子表达机制，这加深了我们对神经元发育调控的认识。相关论文发表在2012年6月20日刊登的《神经科学杂志》上。

该项工作是由研究生国祯、赵丛玲和黄梦归等在程乐平研究员的指导下共同完成的。同期的杂志发表了题为“转录因子驱动一些独特的神经环路相关蛋白的表达”(Transcription Factors Drive Distinct Neural Circuit Proteins)的评论，对该项工作进行了介绍。

弄清神经递质、神经肽及其受体在不同类型神经元中的表达模式对于理解神经系统中神经环路的形成具有重要意义。脊髓背角在躯体感觉信息从外周向大脑传递的过程中起重要作用。依照所使用的神经递质的不同，脊髓背角神经元可分为兴奋性的谷氨酸能神经元与抑制性的-氨基丁酸能神经元。一些神经肽也特异地表达在谷氨酸能神经元或-氨基丁酸能神经元中。此前的研究工作曾报道一些转录因子决定脊髓背角谷氨酸能神经元与-氨基丁酸能神经元中神经递质与神经肽的表达。然而，是否有一些神经递质与神经肽的受体特异地表达在谷氨酸能神经元或-氨基丁酸能神经元中，它们的表达受哪些基因调控，目前的报道还很少。

利用原位杂交及免疫组化染色技术，神经所研究人员发现多种神经递质与神经肽受体基因特异地表达在谷氨酸能神经元中。通过分析基因敲除小鼠的表型，发现这些受体的表达依赖于决定谷氨酸能神经元命运的转录因子Tlx1/3。转录因子Lbx1与Ptf1a同时也对这些受体在谷氨酸能神经元中的表达起调控作用。进一步实验表明，多种神经递质与神经肽受体基因特异地表达在-氨基丁酸能神经元中，它们的表达依赖于决定-氨基丁酸能神经元命运的转录因子Ptf1a;转录因子Pax2与Tlx1/3也对这些受体基因在-氨基丁酸能神经元中的表达起调控作用。

该研究结果揭示了决定神经元命运的转录因子同时也决定了神经元中特异表达的神经递质与神经肽受体的表达。这为认识神经元的发育调控及神经环路的形成机制提供了新的视角。

此篇论文是由程乐平研究员指导完成的。程乐平研究员目前的研究方向主要是小鼠神经系统发育的遗传及调控机制。此篇论文揭示了决定神经元命运的转录因子表达机制，加深了我们对神经元发育调控的认识。

工作得到了科技部及中科院项目的资助。