Abstract Cortical interneurons are indispensable for proper function of neocortical circuits. Changes in interneuron development and function are implicated in human disorders, such as autism spectrum disorder and epilepsy. In order to understand human-specific features of cortical development as well as the origins of neurodevelopmental disorders it is crucial to identify the molecular programs underlying human interneuron development and subtype specification. Recent studies have explored gene expression programs underlying mouse interneuron specification and maturation. We applied single-cell RNA sequencing to samples of second trimester human ganglionic eminence and developing cortex to identify molecularly defined subtypes of human interneuron progenitors and immature interneurons. In addition, we integrated this data from the developing human ganglionic eminences and neocortex with single-nucleus RNA-seq of adult cortical interneurons in order to elucidate dynamic molecular changes associated with commitment of progenitors and immature interneurons to mature interneuron subtypes. By comparing our data with published mouse single-cell genomic data, we discover a number of divergent gene expression programs that distinguish human interneuron progenitors from mouse. Moreover, we find that a number of transcription factors expressed during prenatal development become restricted to adult interneuron subtypes in the human but not the mouse, and these adult interneurons express species- and lineage-specific cell adhesion and synaptic genes. Therefore, our study highlights that despite the similarity of main principles of cortical interneuron development and lineage commitment between mouse and human, human interneuron genesis and subtype specification is guided by species-specific gene programs, contributing to human-specific features of cortical inhibitory interneurons.

Abstract The role of reactive astrocytes in perinatal white matter injury (WMI) is unclear. In a mouse model of WMI, we provide evidence that impairing the formation of a C3 -expressing neuroinflammatory reactive astrocyte sub-state rescues myelination and behavioral deficits. We further demonstrate the presence of C3 -expressing reactive astrocytes in human WMI. Our data point to these cells as putative drivers of myelination failure in WMI and a potentially promising therapeutic target.

ABSTRACT Objective Neonatal stroke affects 1 in 2800 live births and is a major cause of neurological injury. The Sonic Hedgehog (Shh) signaling pathway is critical for central nervous system (CNS) development and has neuroprotective and reparative effects in different CNS injury models. Previous studies have demonstrated beneficial effects of small molecule Shh-Smoothened-agonist (SAG) against neonatal cerebellar injury and it improves Down syndrome-related brain structural deficits in mice. Here, we investigated SAG neuroprotection in rat models of neonatal ischemia-reperfusion (stroke) and adult focal white matter injury. Methods We used transient middle cerebral artery occlusion at P10 and ethidium bromide injection in adult rats to induce damage. Following surgery and SAG or vehicle treatment we analyzed tissue loss, cell proliferation and fate, and behavioral outcome. Results We report that a single dose of SAG administered following neonatal stroke preserved brain volume, reduced inflammation, enhanced oligodendrocyte progenitor cell (OPC) and EC proliferation, and resulted in long-term cognitive improvement. Single-dose SAG also promoted proliferation of OPCs following focal demyelination in the adult rat. Conclusion These findings indicate benefit of one-time SAG treatment post-insult in reducing brain injury and improving behavioral outcome after experimental neonatal stroke.