我们的大脑包含850亿个神经细胞和所谓的神经胶质细胞，它们与前者密切接触，以保证其正常功能。所有这些都源于脑干细胞。但是，决定何时以及有多少成为神经元或神经胶质细胞?由SISSA大脑皮质发育实验室领导的一项新研究表明，Foxg1基因已经参与了许多脑发育过程以及Rett和West综合征等罕见疾病，在试验干细胞分化方面发挥了重要作用，保证神经元和神经胶质细胞以适当的数量和适当的时刻产生。这项工作发表于Cerebral Cortex并与剑桥大学和IRCCS Burlo Garofolo合作开辟了通往理解和治疗无法治愈的遗传性疾病的新道路。
皮质脑发育是一个非常复杂的过程，并且仍然很大程度上是神秘的。干细胞赋予神经元生命，然后是神经胶质细胞，从星形胶质细胞开始，这对滋养神经细胞和调节它们的活动至关重要。在人类中，这发生在怀孕第四个月之后，当神经细胞的产生趋于完成而星形胶质细胞的产生增加。在啮齿动物中，这种转变在出生后立即发生。
到目前为止，尚不清楚是什么协调了这种转变，但SISSA的研究人员已经证明Foxg1基因已经因其参与其他发育过程和一些罕见疾病而闻名，它像真正的“导体”一样调节干细胞分化行为。 “他们观察到该基因的表达水平在星形胶质细胞产生开始前的短时间内自然下降。然后研究人员在体外和体内调节了该基因的表达，并观察到这种表达的增加减缓了从神经元产生到星形胶质细胞的过程;另一方面，表达的减少有利于它。他们还证实，人类干细胞中存在非常相似的现象。最后，学者们还研究了这种现象表达自身的机制，并确定了两种类型的过程。一方面，Foxg1调节四个主基因的表达，这四个主基因涉及神经元产生和星形胶质细胞产生之间的选择;另一方面，它调节参与星形胶质细胞分化程序执行的几种分子机器(基因电池)的功能。
“这在科学和方法论上都是非常重要的结果，”SISSA皮质发育实验室主任，研究负责人Antonello Mallamaci评论道。“Foxg1在这一转变过程中的作用及其与Rett和West综合征变异等疾病的关系表明，这些综合征中典型的一些异常是通过改变产生星形胶质细胞的时间尺度而产生的。并开辟了可能的基因治疗方法。“
“此外”还增加了Mallamaci，“体外和体内研究的结合以及与人类干细胞中获得的结果的比较已被证明是研究高度保存的开发过程的成功方法。这种方法当然可以在未来使用回答新问题。“
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