神经干细胞（NSCs）是脑发育的引擎。在胚胎期和出生后早期，NSCs通过不对称分裂大量增殖，并通过神经发生和胶质发生过程产生大脑复杂的细胞组成和形态结构。此外，成体大脑特定区域（如海马齿状回和侧脑室室管膜下区等）中存在一定数量且具有功能活性的神经干细胞，尽管其再生能力有限，但也是不容忽视的内源性修复种子细胞库。可见，解析NSCs增殖、分化、存活的调控机制和规律，对理解大脑复杂形态发生和认知功能具有重要科学价值，也会为神经损伤修复和衰老干预提供潜在希望。

可变剪接（Alternative Splicing）是真核生物基因表达的关键调控机制，它使得单个基因能产生多种结构和功能各异的蛋白质亚型。在哺乳动物中，超过95%的多外显子基因经历可变剪接，尤其在神经系统发育中其复杂性和重要性达到顶峰。神经干细胞作为大脑发育和稳态维持的基石，其命运决定（增殖、分化、迁移、存活）受到多层次精密调控，而可变剪接正是这一调控网络的核心环节之一。既往研究表明，关键剪接因子（如nSR100/SRRM4、Nova、PTBP、RBFOX家族等）可通过识别特定的顺式作用元件，动态调控神经干细胞关键基因（如Notch受体、FGF受体、Dscam等）的可变剪接模式，直接决定了神经干细胞对微环境信号的响应能力及其向神经元或胶质细胞分化的方向与时机。例如，PTBP1/2的剪接转换是神经发生启动的关键开关；而nSR100调控的剪接事件对神经元迁移和成熟至关重要。因此，可变剪接程序的精密编排是构建复杂神经网络、确保神经细胞多样性的分子基础。但由于可变剪接因子的多样性和过程的复杂性，其精确的时空调控机制和分子信号网络尚未完全阐明。

吴海涛课题组前期研究发现可变剪接体成分EFTUD2可通过抑制铁死亡信号通路活化在维持小脑浦肯野细胞存活与生理稳态中发挥关键作用（Yang et al. Neuron, 2024）。该团队进一步通过构建神经干细胞特异性Eftud2条件敲除小鼠模型，并结合小鼠胚胎脑内电穿孔技术，将人源EFTUD2临床致病突变体其导入胚胎期小鼠大脑皮层NSCs，以模拟脑发育缺陷的病理状态。结果发现，Eftud2在小鼠胚胎期NSCs中的缺失可导致大脑皮层发育紊乱及小头症表型。同样，致病性EFTUD2突变体也可显著诱导皮层神经元丢失。通过转录组测序（RNA-seq）、RNA免疫共沉淀（RIP）以及异构体测序（ISO-seq）等技术，研究发现Eftud2缺失显著激活了细胞凋亡通路。分子机制方面，EFTUD2可直接与Caspase-3和Aifm1转录本结合，调控其可变剪接，导致促凋亡的可变剪接亚型生成增加。最后，功能实验进一步佐证了该剪接调控异常是触发NSCs和神经元凋亡并引发皮层发育缺陷的关键原因。

▲EFTUD2调控Caspase-3与Aifm1 剪接维持大脑皮层发育机制图

该研究系统揭示了剪接体GTP酶EFTUD2在调控神经干细胞存活和大脑皮层形态发生中的关键作用，并解析了EFTUD2功能失活可通过调控Caspase-3和Aifm1基因异常可变剪接影响神经发生，从而导致大脑皮层发育缺陷与小头畸形的分子机制，该工作不仅为理解RNA剪接异常导致神经发育性疾病的致病机制提供了重要线索，也为神经损伤修复的精准干预提供了新思路。相关研究成果于近日发表在Advanced Science《尖端科学》杂志。

主编：南山

编辑：星叙