Regulationsmechanismen der Musterbildung und Determinierung ventraler Neuronen in Zentralnervensystem: Neuronale Spezifizierung und axonale Wegfindung im Rückenmark und Gehirn

中枢神经系统腹侧神经元模式形成和确定的调节机制：脊髓和大脑中的神经规范和轴突寻路

• 批准号: 152597506
• 负责人: Professor Dr. Hans-Henning Arnold (†)
• 金额: --
• 依托单位: Zoologisches Institut
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/152597506?language=en
• 关键词: Regulationsmechanismen; der; Musterbildung; und; Determinierung

Architektur und Funktion neuronaler Schaltkreise im Zentralnervensystem (ZNS) von Säugern werden wesentlich von der regional definierten Entwicklung distinkter Subtypen von Neuronen während der Embryogenese mitbestimmt. Die Homeobox- Transkriptionsfaktoren Nkx2.2 und Nkx2.9 kontrollieren Zelltypspezifizierung, insbesondere von V3 Interneuronen, und möglicherweise axonale Wegfindung. Beide Nkx Gene sind somit wichtige neurale Determinanten im ventralen Rückenmark und Gehirn. Durch die Etablierung von Mäusen, die weder Nkx2.2 noch Nkx2.9 produzieren wollen wir die Neuronen und möglicherweise Zellen der Bodenplatte identifizieren, deren Bildung, Spezifizierung und/oder Aufrechterhaltung im Embryo von diesen beiden Regulatoren abhängig Ist. Insbesondere die bisher unbekannte Rolle beider Nkx Gene im Mittel- und Vorderhim, aber auch deren Funktionen im Rhombengehirn und im prospektiven Rückenmark sollen anhand geeigneter molekularer Marker untersucht werden. Nkx2.2+/-7Nkx2.9-/-Mäuse zeigen einen hoppelnden Gang statt der normalen links-rechts alternierenden Bewegung der Beine, was auf einen Defekt der im ventralen Rückenmark lokalisierten zentralen Bewegungsmuster-Generatoren (central pattern generator, CPGs) hindeuten könnte. Nach jüngsten Ergebnissen sind vier Populationen ventraler Intemeurone (V0-V3) an CPGs beteiligt, wobei die Bedeutung der verschiedenen Neuronen-Subtypen und deren funktionelle Verschaltungen nicht klar oder unzureichend charakterisiert sind. In unserem genetischen Mausmodell wollen wir untersuchen, ob und wie Funktionen der ventralen Intemeurone bei der Kontrolle von Bewegungsmustern durch die Transkriptionsfaktoren Nkx2.2/2.9 beeinflusst werden. Weiterhin wollen wir analysieren, ob Wegfindungsstörungen kommissuraler Axone eine Rolle im aberranten Lauf- und Schwimmverhalten der Mausmutante spielen. Neben diesen Untersuchungen zur Steuerung rhythmisch-repetitiver Bewegungsprozesse im Rückenmark, adressiert das Projekt grundlegende Fragen zur embryonalen Spezifizierung von Zellen im ventralen ZNS. Dies schließt die Charakterisierung der Neurone entlang der gesamten Längsachse, die Ausbildung der ventralen Kommissur im prospektiven Rückenmark, und die molekularen Grundlagen für Wachstum und Wegfindung von Axonen in Nkx2.2/2,9 defizienten Mäusen ein.

韦尔登中枢神经系统（ZNS）神经元的结构和功能是由胚胎发生的神经元亚型的区域定义决定的。Die Homeobox- Transkriptionsfaktoren Nkx2.2 und Nkx2.9 controllieren Zelltypspezifizierung，insbesondere von V3 Interneuronen，und möglicherweise axonale Wegfindung. Nkx基因是腹侧Rückenmark和Gehirn的神经决定因素。在Mäusen的实验室中，Nkx2.2和Nkx2.9的生产将由神经元和Möglicherweise Zellen der Bodenplatte identifizieren，deren Bildung，Spezifizierung和/或Aufrechterhaltung im Embryo von diesen beiden Regulatoren abhängig Ist。尽管Nkx基因在Mittel-和Vorderhim中的作用不大，但在Rhombengehirn和Prospektiven Rückenmark中的功能也很重要，而且分子标记也很重要。Nkx2.2+/-7Nkx2.9-/-Mäuse zeigen hoppelnden Gang statt der normalen links-rechts alternierenden Bewegung der Beine，was auf einen Defekt der im ventralen Rückenmark lokalisierten zentralen Bewegungsmuster-Generatoren（central pattern generator，CPGs）hindeuten könte.随着年龄的增长，中间人群（V0-V3）与CPG的关系变得更好，但神经元亚型和功能性Verschaltungen的差异并不明显或具有更大的特征。在我们的遗传学模型中，我们将通过Nkx2.2/2.9的传输函数对韦尔登的影响来观察和分析齿轮轴控制器的内部神经元的功能。Weiterhin willen wir analysieren，ob Wegfindungsstörungen kommissuraler Axone eine Rolle im aberranten Lauf- und Schwimmverhalten der Mausmutante spielen. Neben diesen Untersuchungen zur Steuerung rhythmisch-repetitiver Bewegungsprozesse im Rückenmark，adressiert das Projekt grundschule de Fragen zur embryonalen Spezifizierung von Zellen im ventralen ZNS. Dies schließt die Charakterisierung der Neurone entlang der gesamten Längsachse，die Ausbildung der ventralen Kommissur im prospektiven Rückenmark，and die molekularen Grundlagen für Wachstum und Wegfindung von Axonen in Nkx2.2/2，9 defizienten Mäusen ein.