一项发表于《自然·通讯》的研究通过鸡胚前神经管命运图谱和4D脑生长模型的构建，揭示了各向异性生长的模块化模式。形态发生主要由指向眼睛的定向生长、前脑室背侧端脑的更等轴扩张，以及腹侧细胞向前进入下丘脑的运动所主导。比较基因表达分析和细胞混合实验表明，存在一个包含丘脑间边界区和乳突后下丘脑的连续横向边界区域，该区域将前后前脑分开，并在丘脑间边界区基部发生扭曲。命运转换实验表明，下丘脑在拓扑结构上是三部分的，位于端脑、前脑室和丘脑间边界区的腹侧。这些发现挑战了广泛接受的前脑组织 prosomere 模型，不支持分段的前前脑，而是提出了一个“三部分下丘脑”模型。

研究背景与意义

前脑是脊椎动物中枢神经系统中最复杂的区域，其发育组织仍存在争议。尽管在神经系统细胞类型的分类及其从神经祖细胞的特化和分化方面取得了显著进展，但发育中脊椎动物大脑的基本布局仍未解决，特别是下丘脑的范围和位置是争论的中心。

主要发现与新模型

研究通过DiI/DiO“生长线”揭示了前脑各向异性的区域特异性生长模式，显示下丘脑起源于多个区域，并以前所未有的细节描述了前脑形态发生。研究结果挑战了 prosomere 模型的关键预测，提出了“三部分下丘脑”模型：基底下丘脑位于三个区域（端脑、前脑室/室旁下丘脑和ZLI）的腹侧。ZLI 和乳突后下丘脑形成一个连续的横向边界，将前后前脑分开。

参考文献

Chinnaiya, K., Towers, M., Placzek, M. et al. (2026). Resolving forebrain developmental organisation by analysis of differential growth patterns. Nature Communications, 17, 901. DOI: 10.1038/s41467-025-67623-6

该研究通过鸡胚HH10阶段前神经管的精细命运图谱（DiI/DiO标记）、4D形态发生建模以及多路HCR基因表达分析，揭示了前脑发育中区域特异性的各向异性生长模式。研究发现，下丘脑在拓扑结构上分为三部分（tripartite hypothalamus），并提出了与经典prosomere模型不同的前脑组织模型。研究团队来自谢菲尔德大学等机构。