大脑是一个高度复杂、精密有序的结构，数以万计的神经细胞构成庞大的神经网络，调控着人体器官和系统的正常运转。在神经系统发育过程中需要多个系统的参与来共同维持其高度复杂的运作。其中，脑血管为神经前体细胞提供稳定的生态位，为其提供氧气和营养物质，维持神经前体细胞的稳态，这对于胚胎期神经系统发育尤为重要。然而，血管系统重塑神经干细胞稳态微环境，进而协调调控神经干细胞增殖和分化的机制在很大程度上尚不清楚。

研究人员发现RNF20在血管内皮细胞中存在丰富的表达，同时在胚胎发育过程中RNF20在血管内皮细胞中的表达水平逐渐升高。随后通过血管内皮细胞特异性Cre工具鼠（Tie2-Cre），在血管内皮细胞中特异性敲除RNF20基因之后，发现RNF20的缺失影响了内皮细胞的DNA 损伤变化。随后异常的脑血管进一步通过改变神经前体细胞所处的微环境，损害了神经发生的过程，导致神经前体细胞异常增殖而神经元却减少，并且后期神经元的形态也出现一定程度的紊乱，同时成年后的小鼠产生了自闭样行为缺陷。

研究者分离脑血管内皮细胞通过RNA测序探索相关的分子机制，发现脑血管内皮细胞通过分泌软骨中间层蛋白2（CILP2）改变神经前体细胞的Wnt/β-catenin信号通路及其下游级联反应从而影响神经发生。

血管调控神经发生模式图

综上所述，脑血管内皮细胞作为神经干细胞内环境稳态调控的桥梁，在血管系统中敲除RNF20之后，重塑内皮细胞分泌因子形成的血管-神经单元微环境，调控神经前体细胞内的稳态，揭示胚胎期大脑发育中血管系统分泌重要的调控因子影响神经干细胞命运决定的新机制。该研究不仅为脑血管与神经前体细胞之间的相互作用提供了新的见解，而且为通过靶向内皮细胞治疗神经系统疾病提供新的治疗策略。

中国科学院动物研究所焦建伟研究员为该论文的通讯作者，中国科学院动物研究所博士张梦甜和中国科学院动物研究所博士后苏立波为共同第一作者。

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https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111350