第一部分胚胎发育期转录因子Lmx1b在中后脑结构形成中的作用　　分泌蛋白FGF8和WNT1在菱脑峡组织中心诱导中后脑的区域化(Regionalization)形成过程中起着关键作用。然而，在发育过程中这些分泌蛋白表达的转录调控机制有待于进一步阐明。我们利用基因敲除的方法研究了Lmx1b在小鼠中脑和后脑发育中的作用。发现胚胎第七天Lmx1b开始表达在胚胎的前侧，至第九天表达逐渐局限到菱脑峡组织中心部位，提示Lmx1b基因可能在中后脑的发育过程中起作用。生后Lmx1b基因敲除小鼠的中脑和小脑都变小，组织矢状切片染色观察发现中脑下丘消失，缩小的中脑上丘与小脑直接连在一起;小脑变得很小，中部没有融合。分析基因敲除小鼠胚胎中脑和后脑部位的基因表达，应该在4个体节时期开始表达的Fgf8缺失，同时Wnt1的表达下调。其他基因如转录因子En1和Pax2的表达也发生下调，而Gbx2的表达在4个体节的阶段才下调，而Otx2和Pax6的表达并没有受到影响，说明Lmx1b控制着菱脑峡组织中心的诱导功能，但不影响菱脑峡组织中心的定位。Wnt1驱动的Cre重组酶小鼠区域特异性敲除Lmx1b的研究，进一步证实了在菱脑峡组织中心内表达的Lmx1b对中脑和后脑发育的重要性。以上结果表明，在中脑顶盖（上丘和下丘）和小脑的发育过程中，Lmx1b通过调节菱脑峡组织中心内Fgf8、Wnt1以及其它菱脑峡组织中心发育相关的转录因子的表达，从而参与调控中脑和后脑的发育。　　第二部分Lmx1b调控的菱脑峡组织中心对于中脑多巴胺神经元的发育是必需的　　过去的研究一直认为LIM同源盒转录因子Lmx1b对于中脑多巴胺(DA)神经元的分化是必需的。然而，Lmx1b-/-小鼠中多巴胺神经元的丢失，是由于在DA神经元自身表达Lmx1b的作用还是早期中后脑模式缺陷引起的后果仍需进一步澄清。我们的研究发现，DA中表达的Lmx1b对于DA的分化和存活不是必需的，Lmx1b-/-胚胎中DA神经元的丢失是由于在胚胎早期发育中菱脑峡组织中心功能受损所引起的二级效应。我们利用在TH-Cre;Lmx1bflox/-和DatCre/+ Lmx1bflox/-小鼠选择性的敲除分化中DA神经元中的Lmx1b，无论在胚胎发育期还是在成年期，DA神经元中TH，Pitx3，Nurr1和多巴胺转运体DAT的表达与对照组相比没有明显差别。当用Wnt1-Lmx1b转基因小鼠恢复Lmx1b-/-小鼠的菱脑峡组织中心的活性时，DA神经元也被恢复过来。而Wnt1Lmx1b;Lmx1b-/-小鼠MHB中Fgf8和Wnt1的重新出现，亦即基本正常的顶盖和小脑进一步显示菱脑峡组织中心功能的恢复。此外，用Nestin-Cre在菱脑峡组织中心形成后敲除全脑的Lmx1b的情况下，DA的发育过程没有受到明显影响。上述结果表明菱脑峡组织中心的诱导活性对于DA的发育是必需的，而DA中表达的Lmx1b对于DA的分化和存活不是必需的。