TSC调控大脑皮层中神经前体细胞的平衡和上层神经元的产生

上层神经元的恰当生成是构建大脑复杂功能神经回路的基础。放射状祖细胞通过不对称分裂产生神经源性中间祖细胞（IPs），而中间祖细胞的对称增殖能够快速扩大大脑皮质的神经元数量。在大脑发育过程中，放射状祖细胞和中间祖细胞等皮质祖细胞的多样性需要保持动态平衡，这样才能确保生成适量的不同类型神经元，并正确排列和连接，最终形成结构完整、功能正常的大脑皮质。不过，目前调控这些祖细胞平衡的分子机制尚不明确。

本文研究发现，结节性硬化复合物（TSC）蛋白——一类主要的细胞代谢调节因子——在维持放射状祖细胞与中间祖细胞的平衡、塑造放射状单位（大脑皮质发育中的基本结构单位）以及调控上层神经元生成方面发挥着关键作用。在发育过程中，如果删除TSC蛋白，会打破放射状祖细胞和中间祖细胞的平衡，改变放射状单位的组成，进而导致上层神经元生成增多，同时引起大脑皮质连接异常。

进一步研究表明，人类通过进化获得的增强子可以特异性调节TSC蛋白的表达，这种调节会影响祖细胞的平衡和上层神经元的生成。因此，从进化角度看，TSC蛋白表达水平的下调可能为塑造放射状单位、扩增上层神经元提供了一种有效途径，而这种上层神经元的扩增正是人类实现高阶脑功能所必需的。