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2014年1月22日，神经科学领域国际知名学术刊物The Journal of Neuroscience发表了赵春杰教授课题组吴晓菁博士关于早期端脑发育与焦虑行为的研究成果。 (A Novel Function for Foxm1 in Interkinetic Nuclear Migration in the Developing Telencephalon and Anxiety-Related Behavior, The Journal of Neuroscience, January 22, 2014 • 34(4):1510 –1522)。
在自然界中，生物个体保持适度的焦虑对于维持其生存是非常必要的。吴晓菁博士的研究发现转录因子FoxM1调控早期大脑皮层发育及焦虑相关行为。在大脑皮层特异性敲除FoxM1基因，引起大脑皮层发育过程中神经上皮细胞核迁移紊乱，神经发生出现异常，进而导致大脑皮层变薄，生物个体的焦虑程度降低。核迁移是脊椎动物神经上皮细胞分裂的一个显著特点，其功能可能是使神经上皮细胞能够在有限的空间内最大限度地产出子细胞，进而适应在进化过程中结构和功能越来越复杂精细的大脑皮层的发育。大脑早期发育缺陷常常导致成年个体行为异常及情感障碍，但是相关机制尚有诸多问题有待解答。
该研究采用条件性基因敲除的方法从胚胎发育E10.5天起在大脑皮层特异性敲除Foxm1，发现Foxm1缺失后，调控细胞周期的Cyclin B1和cdc25b的表达显著下调，导致神经上皮细胞的S期和G2期明显延长。细胞周期的改变使核迁移受到干扰并且打破了神经上皮细胞正常的同步化进程，进而使得神经干细胞库的维持与神经发生之间的平衡被破坏，向着神经发生的方向偏移，与此同时，由于前体细胞库受到影响，大脑皮层各板层的神经元数目减少，最终导致大脑皮层变薄，焦虑明显降低。这些发现为进一步研究早期大脑发育缺陷对于成年行为和情感障碍的影响提供了新的视角。