哺乳动物中枢神经系统的早期胚胎发育过程中,随着神经板的闭合形成了神经管及单层的神经上皮结构,神经上皮细胞(神经前体细胞)具有一个进化上高度保守的重要特征:细胞核动态迁移(Interkinetic Nuclear Migration,INM).具有高度增殖能力的神经上皮细胞附着在基膜上,其细胞核不是整齐的平行排列而是随着细胞周期的不同在细胞内沿着apical-basal轴向上下迁移,S期细胞核在室管膜区ventricular zone(VZ)的basal面进行DNA复制,G2期向apical面(脑室腔面)移动,M期下移至apical面并在此进行分裂,分裂后细胞的细胞核再次向basal面移动进入G1和S期,该现象称为INM.细胞核排布在apical-basal轴向高低不同的位置，使神经上皮具有假复层结构。INM最重要的意义是在细胞增殖过程中能够最大可能地为分裂中的细胞提供空间，保证同一时间单位面积内的神经上皮可产生最多的子代细胞。由于在胚胎发育过程中，几乎所有的神经元和胶质细胞都来源于胚胎发育初期位于外胚层的神经上皮，因此INM的异常可能对于细胞的增殖、皮层神经元的分化以及神经系统正常功能的维持产生重要影响。 本课题利用条件性基因敲除技术在小鼠背侧端脑的增殖区特异性地敲除转录因子Forkhead Transcription M1(Foxm1)。发现敲除Foxm1以后，背侧端脑VZ区分裂中的Apical Progenitors（APs）数目减少，basal-to-apical INM受影响，神经上皮细胞核向apical面迁移速度明显减慢，但是细胞分裂过程并没有被阻断。Brd U/Id U双标试验发现Foxm1缺失后S期和G2期受到影响最终导致整个细胞周期延长。原位杂交和Real-time q PCR结果证明这种异常可能是由于缺失Foxm1以后前体细胞中G2期调控因子Cyclin B1和cdc25b在apical面的表达减弱所引起的。此外，INM的缺陷也打乱了APs的同步化，导致APs向Basal Progenitos(BPs)的转化增加进而加速了前体细胞库的耗竭，最终导致在成年观察到皮层神经元数目减少，这些结果提示敲除Foxm1不仅能够影响前体细胞的分裂还能影响神经前体细胞的分化。更重要的是，成年Foxm1cko小鼠在旷场实验表现出更高的活动速度和移动距离，与对照组小鼠倾向在旷场四周活动不同，Foxm1cko小鼠向旷场中心区域探索活动的时间和次数明显增加。高架十字迷宫中Foxm1cko小鼠进入开臂的次数和停留在开臂的时间都明显长于对照组小鼠，这些结果提示Foxm1条件性基因敲除小鼠对于焦虑的反应可能减弱。结果第一次发现Foxm1所引起的发育缺陷对于成年时期小鼠的焦虑行为具有明显的减弱作用，为早期发育缺陷对于精神疾病发病的影响的研究提供了理论基础。