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研究人员确定了灵长类动物大脑发育的关键基因

Macaque in a tree

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大脑的发育需要一系列精心设计的、组织严密的事件链,这些事件由神经干细胞启动,从而产生越来越专业的细胞,这些细胞执行所有大脑功能。但是,在这个过程中发生了哪些分子事件,解释了灵长类动物和小鼠大脑的差异?

在一项新的研究中,耶鲁大学的研究人员使用大脑类器官(发育中大脑的小型三维复制品)来追踪猕猴和人类大脑中神经干细胞产生的变化。在将这些发现与先前对小鼠大脑的研究得出的见解进行比较后,他们揭示了将灵长类动物与小鼠区分开来的发育差异的分子起源。

他们观察到的关键差异之一是GALP(甘丙肽样肽)的激活增加,GALP(甘丙肽样肽)是一种以前与猕猴和人脑中的能量代谢和食欲有关的肽。

研究结果发表在《科学》杂志上。

重要的是要了解灵长类动物的大脑是如何发育的,以及更高的认知功能来自哪里,“共同第一作者Nicola Micali说,他是Pasko Rakic实验室的副研究科学家,Dorys McConnell Duberg神经科学教授和耶鲁大学医学院神经病学教授。

研究人员说,对由人类和猴子多能干细胞产生的大脑类器官的检查表明,GALP的存在有助于刺激灵长类动物大脑中神经干细胞的增殖。在小鼠大脑中没有发现这种GALP产生的活性。

这一发现表明,GALP可能在灵长类动物大脑在进化过程中增加大小和复杂性中发挥作用,“Micali说。

此外,研究人员在胎儿大脑发育的早期就检测到了与神经精神疾病(如精神分裂症和双相情感障碍)相关的神经干细胞中的基因。

这表明这些疾病的起源比我们想象的要早得多,“米卡利说。

这篇论文是BRAIN倡议细胞网络(BRAIN Initiative Cell Network)作为系列发表的21篇论文之一,该网络正在编制一个全面的大脑细胞类型库。

Shaojie Ma是Nenad Sestan实验室的博士后助理,Harvey和Kate Cushing神经科学教授,耶鲁大学医学院比较医学,遗传学和精神病学教授,是该论文的共同第一作者。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自 https://news.yale.edu/2023/10/26/researchers-identify-key-genes-development-primate-brain