《Developmental Biology》：Cortical hem-like progenitors contribute pyramidal neurons to the neocortex and hippocampus
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本研究利用Wnt3aCre和Lmx1aCre Cre系統追蹤皮層半球的細胞譜系，發現其不僅形成海馬相關結構（如CR神經元、 choroid plexus），還貢獻新皮層錐體神經元，并系統描述其時空分布規律，擴展了皮層半球已知譜系。
作者：Arpan Parichha、Patrick Azzam、Frederic Causeret、Suranjana Pal、Elizabeth Grove、Angeliki Louvi、Alessandra Pierani、Shubha Tole
印度孟買塔塔基礎研究所生物科學系，郵編400005
摘要：
皮質半球（cortical hem）是胚胎端腦（telencephalon）中線的一個信號中心，它向相鄰的皮質原基（cortical primordium）提供指導性信號，并作為海馬體的組織者，誘導出多種不同的海馬區身份。皮質半球由神經上皮前體細胞組成，可產生多種神經元和非神經元細胞類型，包括Cajal-Retzius細胞、海馬錐體神經元以及脈絡叢上皮細胞。在本研究中，我們使用了兩種獨立的Cre驅動基因Wnt3aCre和Lmx1aCre來探究皮質半球的細胞譜系。我們發現這些譜系也會向新皮質（neocortex）貢獻錐體神經元，并描述了它們的時空分布。我們的研究結果擴展了目前已知的皮質半球細胞譜系。
引言
小鼠端腦的發育是一個復雜的過程，最終形成多種神經元群體并建立功能性神經回路。在發育中的端腦中，皮質半球是一個信號中心（Grove等人，1998年），它對相鄰的海馬原基具有組織作用。異位存在的皮質半球會導致異位海馬區的形成（Mangale等人，2008年），而切除皮質半球的小鼠則會缺乏海馬結構（Caronia-Brown等人，2014年）。除了這種組織功能外，皮質半球還作為前體細胞庫，為背側端腦的發育提供多種關鍵細胞類型。
皮質半球最著名的功能是產生Cajal–Retzius（CR）神經元，這些神經元對神經元的遷移和皮層的層狀結構至關重要（Yoshida等人，2006年；Causeret等人，2021年）。此外，皮質半球還參與形成纖毛支架（fimbrial scaffold）——這是一種暫時的膠質支架結構，在海馬形態發生的早期階段引導齒狀回（dentate gyrus）的遷移（Caramello等人，2021年；Parichha等人，2022年）；產生腦脊液的脈絡叢上皮（ChPe），從而影響發育中大腦的生化環境（Louvi等人，2007年；Parichha等人，2022年；Dani等人，2021年）；產生室管膜細胞（Yoshida等人，2006年）；以及引導胼胝體（corpus callosum）交叉的一小部分中線神經元和膠質細胞（Parichha等人，2025年）；還有一些海馬錐體神經元（Chizhikov等人，2010年；Caramello等人，2021年；Caramello等人，2022年）也來源于皮質半球。
盡管上述皮質半球的衍生物已經得到了充分研究，但迄今為止尚未有證據表明它們對新皮質錐體神經元群體的形成有貢獻。在這里，我們使用兩種已建立的Cre基因Lmx1aCre（Chizhikov等人，2010年）和Wnt3aCre（Yoshida等人，2006年）進行譜系追蹤，這些基因在皮質半球中表達，并系統地描述了皮質半球在背側端腦發育過程中對新皮質和海馬體的貢獻。這些結果匯總了Pierani、Tole以及Grove/Louvi實驗室獨立進行的研究成果。
部分內容摘錄
皮質半球中的前體細胞可產生神經元和非神經元細胞類型
經典的Wnt基因Wnt3a在E9.75時開始在背側端腦中線表達，從而定義了皮質半球的邊界（Grove等人，1998年）。轉錄因子LMX1A是皮質半球特化的主調控因子，可調節Wnt3a的表達（Iskusnykh等人，2023年）。我們使用的Cre基因Lmx1aCre（Chizhikov等人，2010年）和Wnt3aCre（Yoshida等人，2006年）已被充分研究，能夠從皮質半球形成的最早階段開始準確識別其位置（Yoshida等人……）
材料與方法
動物實驗：所有動物實驗均遵循機構和國家指南進行，并獲得了塔塔基礎研究所、耶魯醫學院和巴黎-Imagine研究所的動物倫理委員會的批準。所有小鼠品系均在標準飼養條件下飼養，處于12小時光照/12小時黑暗的周期中，可自由獲取食物和水分，飼養在帶有獨立通風系統的籠子（IVCs）中。
CRediT作者貢獻聲明
Patrick Azzam：數據整理、研究、驗證、可視化。
Elizabeth Grove：可視化、撰寫——審稿與編輯。
Arpan Parichha：概念構思、數據整理、資金獲取、研究、驗證、可視化、撰寫——初稿。
Shubha Tole：概念構思、數據整理、資金獲取、監督、驗證、可視化、撰寫——初稿、審稿與編輯。
Frederic Causeret：數據整理、數據分析、研究。
未引用的參考文獻
Chizhikov和Millen，2004年；Loo等人，2019年；Parichha等人，2022年。
致謝
我們感謝Kathleen Millen（Lmx1aCre）和Simon Hippenmeyer（Tau-GFP報告基因）提供了用于本研究的小鼠品系。感謝塔塔基礎研究所的Shital Suryavanshi和動物飼養人員提供的出色支持。同時感謝Mallika Chatterjee提供圖1B、E中的in situ圖像；感謝Debarpita Datta協助進行Lmx1aCre譜系追蹤實驗的影像處理；感謝Anasua Mondal和Yogita Tiwari在胚胎采集方面的幫助；感謝Arina……
