EMX1とEMX2は、皮質サイズ、ラミネーション、神経分化、皮質の遠心体の発達、および視床皮質の経路探索を調節するために協力します

Homeobox転写因子EMX1およびEMX2は、背側後脳神経上皮の皮質前駆細胞を含む重複パターンで発現しています。EMX1の表現型を比較することにより、皮質発達におけるEMX1とEMX2の協力に取り組んでいます。野生型およびEMX1およびEMX2単一変異体を備えたEMX2二重変異マウス。EMX二重変異体皮質は、野生型およびEMX単一変異体と比較して大幅に減少します。海馬と歯状回は存在せず、嗅球の成長と積層に欠陥があります。細胞の増殖と死は皮質神経形成の初期に比較的正常であり、二重変異皮質の形成不全は主に以前のパターニング欠陥によるものであることを示唆しています。皮質マーカーの発現は、減少した二重変異体新皮質で持続しますが、示される層状パターンは通常よりも鋭く、既存のカジャール - レッツィウスニューロンの数が減少したため、おそらく不十分な細胞構造と一致しています。サブプレートニューロンは、二重変異体で異常な分化も示します。皮質の遠心性軸索は二重変異体皮質から出ることができず、TCAは線条体を通過して皮質に近づきますが、入力しません。このTCAパスファインディング欠陥は非細胞の自律的であると思われ、皮質の遠心性がTCAを皮質に導くために必要な足場であるという仮説を支持します。二重変異体では、一部のTCAは腹側後半に変わり、異常な腹側の軌道を採取できません。この経路探索欠陥は、腹側の終脳のEMX2発現ドメインと相関しています。EMX二重変異体のより深刻な表現型は、EMX1とEMX2が協力して皮質発達の複数の特徴を調節することを示唆しています。

The homeobox transcription factors Emx1 and Emx2 are expressed in overlapping patterns that include cortical progenitors in the dorsal telencephalic neuroepithelium. We have addressed cooperation of Emx1 and Emx2 in cortical development by comparing phenotypes in Emx1; Emx2 double mutant mice with wild-type and Emx1 and Emx2 single mutants. Emx double mutant cortex is greatly reduced compared with wild types and Emx single mutants; the hippocampus and dentate gyrus are absent, and growth and lamination of the olfactory bulbs are defective. Cell proliferation and death are relatively normal early in cortical neurogenesis, suggesting that hypoplasia of the double mutant cortex is primarily due to earlier patterning defects. Expression of cortical markers persists in the reduced double mutant neocortex, but the laminar patterns exhibited are less sharp than normal, consistent with deficient cytoarchitecture, probably due in part to reduced numbers of preplate and Reelin-positive Cajal-Retzius neurons. Subplate neurons also exhibit abnormal differentiation in double mutants. Cortical efferent axons fail to exit the double mutant cortex, and TCAs pass through the striatum and approach the cortex but do not enter it. This TCA pathfinding defect appears to be non-cell autonomous and supports the hypothesis that cortical efferents are required scaffolds to guide TCAs into cortex. In double mutants, some TCAs fail to turn into ventral telencephalon and take an aberrant ventral trajectory; this pathfinding defect correlates with an Emx2 expression domain in ventral telencephalon. The more severe phenotypes in Emx double mutants suggest that Emx1 and Emx2 cooperate to regulate multiple features of cortical development.