美国和比利时的两项独立研究发现,这些基因属于“NOTCH”基因家族,只存在于人类基因组中,它们可延缓皮质干细胞分化为神经元,从而让大脑发育过程中产生更多神经元。

国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校教授戴维•豪斯勒说,这个基因家族在胚胎发育过程中发挥着重要作用。他的团队通过干细胞模型对比了人类和猕猴的脑发育过程中的不同基因表达,发现NOTCH基因家族有3个基因只存在于人类细胞中,即使人类的灵长类动物“近亲”也不携带这3个基因。

研究人员重建了这些基因的进化史,发现一种被称为“基因转换”的过程可能与这3个基因的产生有关。他们推断这一过程发生在300万到400万年前,化石证据表明,正是这一时期,人类大脑开始变大。

豪斯勒团队将这些基因从人类干细胞中敲除后,发现皮质干细胞会过早分化为神经元,这不利于大脑发育。

比利时布鲁塞尔自由大学和鲁汶大学研究团队独立进行了另一项研究,他们发现了人类独有的与胎儿大脑发育过程有关的35个基因,其中就包括上述3个基因。

比利时研究人员在体外使用人类多能干细胞培育了脑皮质,发现这3个基因可显著增加皮质干细胞数量,从而制造更多神经元,这导致了人类和其他动物大脑皮质发育的一大区别。

来源:新华社