哺乳动物大脑皮层的折叠形成需要FGF信号

大脑皮层在高级大脑功能中尤为重要。包括人类在内的高等动物的大脑皮层有许多褶皱，称为脑回(gyrus)(图1)。因为有了脑回，高等动物就有了大量的神经元，因此大脑功能得到了很大的发展。另一方面，老鼠，一种被广泛使用的模型动物，其大脑却没有脑回。这使得用老鼠作为模型动物来研究脑回变得非常困难;因此，对脑回的研究一直很滞后。

日本神泽大学的研究小组一直在使用雪貂，一种更高的哺乳动物，这与人类大脑比鼠标更相似。已知雪貂大脑具有吉利，但研究人员缺乏雪貂脑研究的技术。该研究组开发了一种用于雪貂大脑的技术，这允许在基因组水平上分析雪貂，并报告了2012年和2013年的结果。通过使用这种技术，他们成功地开发了在转象形成中显示损伤的雪貂病模型。在本研究中，使用它们的技术，它们已经确定了一种在脑膜中起到重要作用的信号通路皮质较高的哺乳动物。

Kanazawa University集团在早期的雪貂脑皮质开发期间调查了参与回归形成的机制，并首次确定FGF信号传导的第一次在回归形成中。

该研究的主要发现包括：

1. 在脑回形成即将发生的地方，FGF受体的表达增强。对表达FGF受体的大脑皮层各区域的组织切片检查表明，注定形成脑回的区域表达的FGF受体比其他区域多。这一结果提示了FGF受体介导脑回形成的可能性。
2. 当抑制FGF信号传导时，回归形成受损。为了验证上述可能性，通过使用先前由研究组开发的技术抑制了雪貂大脑中的FGF信号传导。正如预期的那样，损害回归形成（图2）。该结果表明FGF信令对于回归形成是重要的。
3. 抑制FGF信号通路会减少神经前体细胞。他们研究了由于抑制FGF信号而导致回形成受损的大脑皮层发生的情况，发现在大脑皮层中产生神经元的神经祖细胞数量大大减少(图3)。
4. 抑制FGF信号可以减少大脑皮层神经元的数量。由于观察到在大脑皮层中产生神经元的神经祖细胞数量减少，他们接下来研究了神经元的数量，发现在大脑皮层的浅层，FGF信号被抑制，与其他层相比，其数量尤其减少。

综上所述，本研究得出结论:FGF信号通路增加了注定成为脑回区域的神经元前体细胞和神经元的数量，从而形成脑回，即大脑皮层的褶皱(图3)。

在本研究中，作者发现了回归形成的重要机制脑皮质利用他们为雪貂开发的独特研究技术。以往对脑回形成机制的动物模型研究较少。如上所述，该研究小组于2015年成功开发了一种显示脑回损伤的雪貂疾病模型。

预计沿着这些线路的进一步研究应该有助于研究脑化的研究，这达到了人类的脑力，这在过去难以调查了各种疾病的原因和治疗大脑和神经系统。

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