视黄酸自调控环路调控前额叶-运动皮层区域化

额叶包括支持复杂认知和目标导向行为的前额叶联合皮层（PFC）以及执行运动的运动皮层（MC）。沿感觉运动-联合轴建立不同的区域身份和连接为皮层区域组织和功能提供了基本支架。视黄酸（RA）信号已成为PFC发育的关键调控因子。然而，在发育中的PFC内空间限制RA信号的机制以及下游RA响应基因网络仍知之甚少。在此，我们在发育中的人类PFC中定义了一个RA相关基因调控网络，并鉴定出MEIS2（编码一种与智力障碍和自闭症谱系障碍相关的转录因子）是该网络的关键枢纽。在小鼠出生后皮层兴奋性神经元中条件性敲除Meis2导致预期前额叶联合区域部分重新特化为运动样分子和连接特征，突显了出生后神经元在建立和维持皮层区域身份中的关键作用。伴随Meis2缺失，发育中的内侧PFC（mPFC）中表达RA合成酶ALDH1A3的兴奋性神经元群体以及RA信号本身显著减少。这些发现揭示了一个保守的自调控环路，RA → MEIS2 → ALDH1A3 → RA，该环路强化了PFC富集的RA梯度并组织了MC–PFC轴。总之，我们的发现揭示了一种出生后机制，通过该机制神经元身份的特定特征强化RA信号以定义前额叶和运动皮层区域的关键特征，将经典形态发生素与转录身份、神经回路形成和功能以及潜在的神经精神疾病联系起来。