Engrailed-Transkriptionsfaktoren steuern die Diversität und das Überleben von exzitatorischen Kleinhirnneuronen

ZUSAMMENFASSUNG Die Neuronen der drei Kleinhirnkerne (CN) sind die primären Ausgangsneuronen des Kleinhirns. Die exzitatorischen Neuronen (e) des medialen (m) CN (eCNm) wurden kürzlich in molekular definierte Subdomänen im Erwachsenen unterteilt; jedoch ist nicht bekannt, wie sie während der Entwicklung entstehen. Wir definieren molekulare Subdomänen der embryonalen eCNm der Maus mittels Einzelzell-RNA-Sequenzierung und räumlicher Expressionsanalyse, wobei wir zeigen, dass sie sich während der Embryogenese entwickeln, um das Erwachsenendasein vorzubilden. Darüber hinaus sind eCNm ab dem embryonalen Tag 14,5 transkriptionell divergent von Zellen in den anderen Kernen. Wir haben zuvor gezeigt, dass der Verlust der Homeobox-Gene En1 und En2 zum Verlust von etwa der Hälfte der embryonalen eCNm führt. Wir demonstrieren, dass die Mutation von En1/2 in den embryonalen eCNm zum Tod spezifischer posteriorer eCNm-molekularer Subdomänen und zur Herunterregulation von TBR2 (EOMES) in einer anterioren embryonalen Subdomäne führt, sowie zu einer reduzierten expression synaptischer Gene. Des Weiteren zeigen wir eine ähnliche Funktion für EN1/2 bei der Vermittlung der TBR2-Expression, Neuronen-Differenzierung und -Überleben in den anderen exzitatorischen Neuronen (Granuläar- und unipolare Bürstenzellen). Somit definiert unsere Arbeit die molekulare Diversität der embryonalen eCNm und offenbart konservierte Rollen für EN1/2 in der Linie der exzitatorischen Kleinhirnneuronen.