在神经系统发育过程中,具有多分化潜能的神经前体细胞退出细胞周期分化为新生神经元,这些新生神经元在一系列调控因子的作用下逐步形成分泌不同神经递质的成熟神经元。神经递质作为传递神经信息的分子,包括很多类如谷氨酸、GABA、5-HT、小分子肽等。在脊髓背角的研究表明,中间神经元的不同递质表型可以由同一套转录因子决定,但是,在脑内决定递质表型的遗传通路和分子机制并不清楚。以往的研究表明,LIM家族的转录因子Lmx1b,参与调控了后脑5-HT能神经元命运决定。我们的研究发现,Lmx1b与后脑中缝区域表达的神经肽CCK、CGRP、Penk、Tac1和TRH存在明显共定位。其中部分神经肽与5-HT也存在共定位。进一步研究发现,Lmx1b的表达为CCK、CGRP、Penk、Tac1和TRH神经肽表达所必需。利用慢病毒介导的基因过表达及诱导胚胎干细胞(ESC)向神经元分化等技术,我们发现过表达Lmx16可以促进CCK、Penk、Tac1等部分神经肽的在神经元分化过程中的表达。我们的研究表明,Lmx16在参与调控后脑中缝系统的5-HT能神经元分化的同时,也决定了分布于此的部分神经元的肽类递质表型。与脊髓背角递质表型决定的机制类似,这种同一转录因子调控多种神经递质表型的调控机制在后脑也适用。这些研究为进一步阐明调控后脑肽能神经元分化的机制奠定了基础,同时为利用ES细胞定向诱导分化研究转录因子的功能和医疗应用提供了线索。