中科院動物研究所血液與心血管發(fā)育研究組組長劉峰（Feng Liu）研究員是這篇論文的通訊作者。其主要研究方向是將以斑馬魚為模式動物，應(yīng)用分子、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)等多種手段研究血液與心血管系統(tǒng)發(fā)生的分子機制，尤其是血液與心血管干細(xì)胞/前體細(xì)胞的形成、動脈/靜脈分化和造血干細(xì)胞的命運決定及其保持等。

 

胸腺是T細(xì)胞發(fā)育成熟的關(guān)鍵中樞免疫器官，并可分泌多種胸腺激素及激素類物質(zhì)。胸腺結(jié)構(gòu)上可分為皮質(zhì)和髓質(zhì)部分，主要由胸腺皮質(zhì)上皮細(xì)胞（cortical thymic epithelial cells, cTECs）和髓質(zhì)上皮細(xì)胞（medullary thymic epithelial cells, mTECs）組成。胸腺上皮細(xì)胞（thymic epithelial cells, TECs）和非上皮性基質(zhì)細(xì)胞交互排列形成胸腺內(nèi)高度有序的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中皮質(zhì)和髓質(zhì)包含多種明顯表型不同的上皮細(xì)胞。這些不同表型的胸腺上皮細(xì)胞正是提供T細(xì)胞發(fā)育微環(huán)境的關(guān)鍵因素。

 

forkhead轉(zhuǎn)錄因子家族是一組翼狀螺旋/叉頭型轉(zhuǎn)錄因子家族，包含一個*的forkhead DNA結(jié)合域。在人類發(fā)現(xiàn)有20多種forkhead基因，其在胚胎發(fā)育特別是在內(nèi)胚層發(fā)育其隨后的內(nèi)胚層來源的器官形成中發(fā)揮關(guān)鍵性的調(diào)控作用。Foxn1是forkhead轉(zhuǎn)錄因子家族成員，過去的研究表明其在胸腺發(fā)育中起重要作用，然而直到現(xiàn)在對于Foxn1的功能機制仍不是很清楚。

 

在這篇文章中，研究人員在斑馬魚中證實Foxn1通過Mcm2在胸腺發(fā)育中起作用。研究人員在foxn1抑制（knockdown）胚胎中證實胸腺原基減少，T細(xì)胞發(fā)育受損。全基因組表達(dá)譜分析表明在胸腺原基初始期以及T細(xì)胞系祖細(xì)胞遷移至胸腺過程中，包括一些已知胸腺生成（thymopoiesis）基因在內(nèi)的大量基因均發(fā)生失調(diào)。功能性和超顯性研究表明mcm2和cdca7處于Foxn1下游，且在胸腺上皮細(xì)胞中mcm2是Foxn1的直接靶基因。zui后，研究人員證實foxn1和mcm2變體（morphant）中的胸腺缺陷有可能是因為細(xì)胞增殖減少而非凋亡所致。

 

這些研究結(jié)果表明了foxn1-mcm2軸在控制斑馬魚胸腺形成的遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的中心作用。新研究揭示了foxn1的分子作用機制，為進一步闡明胸腺的發(fā)育、維持和退化機制，延緩胸腺退化和促進胸腺組織再生提供了重要的理論數(shù)據(jù)。