让你的脑袋在游戏中：一个基因在颅脑发展中的作用

哺乳动物的胚胎发育是一个极其复杂和精确的过程。特定的分子事件充当线索，告诉胚胎细胞向何处移动以及成熟为何种类型。这些细胞中不同基因的表达水平会在发育的特定阶段发生变化，帮助产生进一步发展的信号。现在，东京医科和牙科大学(TMDU)的研究人员已经在老鼠身上进行了实验，以证明一种特定的基因是如何帮助直接生成头部组织的。

在发表的文章中科学报告，来自TMDU的一组研究人员确定了一种称为远端Homeobox 5（DLX5）的基因的表达有助于小鼠头部成熟的某些细胞软骨细胞，而其他人则变成骨细胞。这对正常的颅骨形成至关重要。

神经嵴细胞（NCC）最近是发育生物学研究的重点，因为它们可以转变为包括神经元的许多细胞类型，并且头部区域的那些另外区分骨和软骨。NCCS形成初始层，构建皮肤和早期发展阶段的脑膜，然后在上产腺区域存在的另一组NCCs变成骨形成细胞而细胞区域在顶端扩展成为覆盖层，形成保护大脑的颅骨。从这些之前的观察中，TMDU组开始对实验性增加Dlx5表达如何影响NCC分化感兴趣。

“我们用鼠标模型工作，进一步了解如何越来越多地表达的DLX5影响颅脑发展，”研究Tri Vu Hoang的潜在作者表示。“我们使用了一种方法，我们可以在一组中强制在NCC中强制提高DLX5的表达水平老鼠，然后将它们的头部发育与没有通过这种方式进行基因改造的老鼠进行比较。”

研究人员首先证实，DLX5在工程造口中的NCC中表达，因为它们预期在检查两组小鼠中的颅骨和软骨形成之前。与对照相比，它们观察到具有较高NCC DLX5表达的小鼠中骨和软骨的增强层。

资深作者Sachiko Iseki描述道:“我们发现Dlx5过表达在NCCs中有有趣的反应。”“在dlx5工程小鼠的顶点，NCCs本质上形成了初始层的软组织，并转化为骨和软骨。”

研究小组还检测了一些骨和软骨生长促进基因在新软骨和骨形成区域的表达。他们观察到骨和软骨形成的多个主要基因上调，包括β-catenin和Pdgfrα，在dlx5工程小鼠中，骨基因在靠近皮肤的区域表达，软骨基因在靠近大脑的区域表达，而在对照动物中未见此现象。观察发现，最初的软组织层在骨和软骨形成前后转变为两个不同的层。

“我们的结果阐明了鼠标顶点NCCs头部层的早期发展;两层细胞表现出骨和软骨。“Vu Hoang说。”NCCS中DLX5的过度表达是一种人工局面胚胎发育，但它向我们展示了一个有趣的现象，以讨论头部顶点的未被覆盖的发展机制。“

本研究提供了迷人的数据，有助于向前移动发育生物领域。研究人员成功地帮助揭示了颅脑发展所涉及的复杂机制。

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