[发明专利]皮层扩张以及沟回形成的小鼠模型的建立

说明书

本发明涉及皮层扩张以及沟回形成的小鼠模型的建立。具体是通过单细胞测序发现TMEM14B基因是在人脑oRG细胞特异表达的基因。基于此建立皮层扩张以及沟回形成的小鼠模型，另外，本发明还涉及TMEM14B基因在疾病预测、诊断以及治疗上的应用。

发明领域

本发明涉及神经生物学领域，具体涉及TMEM14B基因在人脑oRG细胞中的特异表达，以及基于此，TMEM14B基因用于制备具有沟回的动物脑模型的用途及制备的动物脑模型的应用。

背景技术

大脑新皮层(Neocortex)是哺乳动物的高级情感和认知中心。大脑皮层的进化在功能上表现为更高的学习和认知能力，在结构上表现为皮层表面积的扩张和神经元数量种类的增多。于是，沟回的产生是大脑发育的飞跃。大脑皮层的正常发育取决于神经干细胞特定时程内的分裂，分化已经新生神经元的迁移和成熟。脑容量和皮层扩张主要基于神经干细胞的种类、分裂方式、细胞周期长短等因素。目前大脑皮层发育研究的热点主要在大脑扩张的进化机制、脑发育相关疾病的发生机制的研究。

近期的跨物种研究显示灵长类皮层进化出新的增生区脑室外区，此区域包含大量的具有增殖能力的oRG细胞。对oRG细胞分裂能力和自身分子特性的深入了解为解释大脑皮层的进化提供了可能。

目前的研究主要集中在通过荧光蛋白标记来观察分裂行为，以及免疫染色来观察表达特性。由于对oRG细胞分子表达谱的认知缺乏，现有的研究主要集中于对oRG特异表达基因的筛选。

小鼠由于其独特的饲养繁殖近缘优势，是常见的生物学研究的模式动物。然而小鼠是平滑脑，人类是沟回脑。虽然小鼠和人脑发育很多过程和机制在进化上保守，然而由于形态上的差别，小鼠用于研究人脑的发育过程就有些不足之处。

现有技术中，通过在胚胎期在小鼠脑中利用胚胎电转的方法敲降神经干细胞调控基因(鼠源的Trnp1)，或者瞬时过表达人源基因ARHGAP11B，使得小鼠脑中出现了沟回的结构[1,2]。另外，通过在胚胎期在小鼠脑中通过胚胎电转以及定点敲入人源基因TBC1D3的方法过表达人源基因，小鼠脑中出现了沟回的结构[3]。

发明内容

本专利通过单细胞测序发现TMEM14B基因是在人脑oRG细胞中特异表达的基因。本专利制备了人源TMEM14B基因的条件敲入小鼠，发现小鼠脑发育表现出皮层扩张并出现似人脑的沟回，从而可以通过小鼠模型来模型人脑的发育，作为工具模型对大脑皮层进化的研究有着重要意义。

具体而言，本发明一方面涉及脑不同类型神经干细胞的分选方法，所述方法包括以下步骤：

1)分离脑的左右半球；

2)根据脑图谱切下前额叶的位置进行震荡切片；

3)通过显微精细分割出脑室区，脑室外区，皮层区；

4)用酶消化不同区域的组织；

5)中和反应后重悬步骤4)得到的单细胞；

6)利用流式抗体通过流式细胞术分选不同类型神经干细胞。

在优选的实施方案中，步骤4)中使用的酶是木瓜蛋白酶。

在优选的实施方案中，步骤5)中所述中和利用含胎牛血清的DMEM完全培养基。

在优选的实施方案中，所述胎牛血清含量为5％。

在优选的实施方案中，所述流式抗体根据要分离的神经干细胞类型选择。

在优选的实施方案中，对于脑室区和脑室外区收集CD15阳性/CD184阳性/CD56阴性/CD140α阴性的细胞，对于皮层区收集CD56阳性/CD184阴性的神经元。