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靈長類前額葉皮層神經元電生理成熟的基因調控網絡與自閉癥關聯機制解析
《Neuron》:Multimodal analyses reveal genes driving electrophysiological maturation of neurons in the primate prefrontal cortex
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月21日 來源:Neuron 14.7
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來自Gao等的研究團隊通過多模態分析揭示了靈長類前額葉皮層(PFC)神經元電生理成熟的關鍵基因調控網絡。該研究結合Patch-seq和單核多組學技術,發現RAPGEF4基因對靜息膜電位和鈉電流成熟的促進作用,并證實自閉癥高風險基因CHD8通過下調RAPGEF4阻礙神經元成熟,這一缺陷可通過RAPGEF4過表達挽救。研究為理解靈長類PFC發育關鍵期機制及自閉癥病理提供了新視角。
這項突破性研究解碼了靈長類前額葉皮層(PFC)神經元電生理成熟的分子密碼?蒲袌F隊采用革命性的多模態策略——將膜片鉗測序(Patch-seq)與單核多組學分析聯姻,在恒河猴PFC中繪制出不同神經元群體成熟過程的基因調控圖譜。
令人振奮的是,特定電生理參數展現出獨特的成熟動力學特征:靜息膜電位和內向鈉電流的發育關鍵依賴于RAPGEF4基因的調控,這一發現在人類神經元中同樣得到驗證。更引人注目的是,當研究人員敲低自閉癥高風險基因CHD8時,興奮性神經元的成熟進程嚴重受阻,而這一缺陷竟能通過重新"喚醒"RAPGEF4的表達來逆轉。
研究猶如打開了一扇觀察靈長類大腦發育的時空之窗:CHD8-RAPGEF4調控軸如同精密的分子計時器,掌控著PFC神經元電生理特性成熟的關鍵時間窗口。這些發現不僅揭示了高等認知功能發育的生物學基礎,更為理解自閉癥等神經精神疾病的發病機制提供了全新的分子視角——或許某些認知障礙正是源于神經元"成熟時鐘"的失調。
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