给人类一段时间 DNA，老鼠的大脑变大了

科学家发现，将一个只存在于人类基因组中的遗传片段插入小鼠体内后，它们的大脑会比平时长得更大。像“旋钮”一样，这个遗传代码控制着一些基因表达强度的DNA区域，主要是通过增加小鼠神经元前体细胞的产生来扩大大脑的外部体积。这可能解释了为什么人脑比灵长类近亲大得多。5月14日，《自然》发表了相关研究成果。

Katherinerinerinerinerinee，美国加州大学旧金山校区的生物信息科学与生物技术研究所。 Pollard说，这项研究比过去试图揭示人类大脑发育遗传机制的研究更深入。她说：“这个故事更完整，更有说服力。

人脑是如何变得如此庞大和复杂的?事实上，这一直是一个可疑的群体。Gabriel，西班牙巴塞罗那马尔医院医学研究所基因组学的神经科学家 Santpere Baró他说:“自从人类和黑猩猩在进化过程中分道扬镳以来，前者的大脑体积已经增加到原来的三倍，但我们仍然没有找到准确的原因。”

此前的研究表明，“人类加速演变区”(HARs)，也就是说，哺乳动物中普遍传统的短基因组区域，在人类从黑猩猩进化后迅速变化，可能是大脑发育和体积增加的关键因素之一。“但这些HARs在大脑建设过程中的具体机制尚不清楚。”这次探索的合作伙伴，美国杜克大学发展神经生物学家Debra Silver说。

Silver团队专注于10年前发现的HAR-HARE5，以便更清楚地描述这一场景。这种DNA已知可以加强Fzd8基因的表达，而Fzd8是神经细胞发育和生长的关键基因之一。研究人员对HARE5在小鼠、黑猩猩和人类中的作用进行了比较。

当研究人员用人类版本的HARE5代替自己版本的HARE5时，这些小鼠成年后的大脑容量比未经基因改造的小鼠高6.5%。这种增强大脑的“推进器”是神经干细胞中最活跃的神经干细胞，称为放射性胶质细胞，最终会分化为神经元和其他脑细胞。人类版本的HARE5促进了这些胶质细胞的分裂和增殖，从而产生了比使用小鼠版本HARE5更多的神经元。

但是Silver也表示，目前还不清楚大脑变大的小鼠在认知或记忆方面是否有所改善。

为了找出HARE5和黑猩猩版本的区别，Silver和同事们确定了四个遗传突变，每个突变都可以同时增强黑猩猩和人类细胞的增殖能力。

接下来，为了观察HARE5如何影响神经细胞的产生，研究人员在实验室培养皿中制造了微型3D模型人脑——即所谓的类器官。含有黑猩猩版本HARE5的类器官形成的放射性胶质细胞低于含有人类版本HARE5的类器官，这些胶质细胞的发育水平也较低。他们还发现，HARE5增强了驱动神经干细胞生长的关键信号通道，“这进一步验证了这种遗传“推进器”在提高人脑体积和复杂性方面的作用。”Silver说。

Santpere Baró我认为未来的研究应该讨论HARE5是如何与其他3000人左右的HARs相结合和互动的，以便充分了解它们在人脑发育和进化中的角色。“他们仍然是一个需要深入探索的遗传宝库。”他补充道。

现在，Silver团队正在研究不同的HARs是如何协调工作的。她说：“有许多不同的机制对于创造今天的人脑尤为重要。