大脑皮层高级功能的行使主要依赖于由抑制性中间神经元与兴奋性神经元共同构成的神经环路。皮层中抑制性与兴奋性之间平衡的维持是神经环路发挥功能的基础。在发育过程中，抑制性中间神经元起源于腹侧端脑神经节隆起，经过切线迁移到达背侧皮层，而兴奋性神经元起源于背侧端脑神经前体细胞。然而，抑制性中间神经元和兴奋性神经元发育的调控机制尚有待于深入研究。3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶-1（PDK1）是 AGC 激酶家族的一类高度保守的苏氨酸/丝氨酸激酶，作为PI3K信号通路中的重要成员，下游调控多个效应分子进而影响一系列生物学进程如细胞增殖与生长、神经分化、细胞迁移和细胞存活等。在本研究中，我们分别探讨了PDK1在抑制性中间神经元和兴奋性神经元发育过程中的功能及作用机制。首先，利用Dlx5/6-Cre-IRES-EGFP工具小鼠与Pdk1fl/fl小鼠交配，在腹侧基底隆起的前体细胞中条件性敲除Pdk1，发现Pdk1缺失导致未成熟中间神经元的凋亡明显增加，继而引起皮层中间神经元数目减少，但是并未影响中间神经元的切线迁移，腹侧端脑神经前体细胞库和细胞增殖能力也并没有明显的改变。我们进一步研究发现，Pdk1 缺失导致 AKT-GSK3β 信号通路的活性降低，表明AKT-GSK3β信号通路可能参与了PDK1在发育过程中对皮层中间神经元存活的调控。
　　另一方面，我们探讨了PDK1在皮层兴奋性神经元发育过程中的功能和作用机制。在皮层发育过程中，较早产生的深层神经元主要来自于 VZ（Ventricular Zone）区的 APs（apical progenitors）；较晚产生的浅层神经元主要来自于 SVZ （Subventricular Zone）区的BPs（basal progenitors）。在背侧端脑神经发育的早期，AP主要通过对称分裂进行自我更新；随着神经发生的不断进行，AP逐渐由对称分裂过渡到不对称分裂，主要通过不对称分裂产生一个AP和一个深层兴奋性神经元或一个BP，同时细胞周期的G1时相也在不断延长。然而，神经发生过程中APs向BPs转化的调控机制所知甚少，G1的时长调控也尚不清楚。为此我们利用 Emx1-Cre 工具小鼠与 Pdk1fl/fl小鼠交配，在背侧皮层前体细胞中条件性敲除Pdk1，发现Pdk1缺失导致APs细胞分裂板的轴向发生改变，进一步研究发现PDK1通过影响Notch信号通路和aPKC-Par3/Par6复合体来调控APs的不对称分裂，进而调节APs向BPs的转化进程，最终影响皮层深层和浅层兴奋性神经元的产出。同时，我们还发现PDK1通过抑制Myc-CyclinD1信号通路的活性来调控APs的细胞周期G1期长度，进而影响APs增殖与分化之间的平衡。综上，PDK1在抑制性中间神经元和兴奋性神经元发育过程中均发挥重要作用，对于皮层发育至关重要。