祝賀上海生命科學研究所文章在eLife 雜誌上發表成功

祝賀上海生命科學研究所文章在eLife 雜誌上發表成功！

智力的進化與(yu) 哺乳動物大腦新皮層的增厚息息相關(guan) ，這個(ge) 過程離不開皮層神經元數量的增加。皮層神經元的增加源於(yu) 神經發生時程變長以及神經幹細胞和前體(ti) 細胞的增殖能力的增強；與(yu) 此平行的大腦皮層通過形成溝回讓有限的顱骨空間內(nei) 表麵積進一步增大。近期的跨物種研究顯示靈長類皮層在亞(ya) 腦室外區（OSVZ）進化出新的神經發生區，此區域包含大量的具有增殖能力的基底神經祖細胞（BPs）以及神經元。然而BP細胞的產(chan) 生和皮層溝回之間的因果關(guan) 係仍然不明。

中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所羅振革研究組於(yu) 8月9日在eLife 雜誌上發表了一篇題為(wei) 《類人類特異基因TBC1D3促進小鼠皮層基底神經前體(ti) 細胞產(chan) 生及溝回形成》的文章。

　　基因拷貝數的增加在大腦進化過程中起到至關(guan) 重要的作用，尤其是人類特異基因的拷貝數增加可能會(hui) 對皮層溝回的複雜化產(chan) 生影響。人特異基因TBC1D3在人類進化時發生了拷貝數的增加，但是其對大腦發育的影響至今沒有得到係統的研究分析。羅振革組的研究人員發現通過胚胎電轉的方法在小鼠大腦皮層表達TBC1D3可以促進皮層腦室區放射狀膠質神經幹細胞（vRGs）從(cong) 腦室的遷離，在亞(ya) 腦室及其外側(ce) 皮層形成一類新的可以自我更新的神經祖細胞，這類祖細胞具有與(yu) 靈長類大腦*的亞(ya) 腦室外區（oSVZ）放射狀膠質神經幹細胞（oRGs）相似的形態和分裂行為(wei) ，而這類oRG細胞被認為(wei) 對進化中大腦皮層的增厚及溝回的複雜化起重要作用。此外，在培養(yang) 的人類大腦切片中下調TBC1D3基因的表達能夠降低oRG細胞的產(chan) 生。值得關(guan) 注的是，無論是在小鼠胚胎電轉還是在轉基因小鼠中局部的oRG擴增都經常會(hui) 引起皮層相應區域形成溝回。綜述，該研究發現並確認了這種可以調控oRG產(chan) 生進而調節皮層擴增與(yu) 溝回形成的人特異基因。此研究中構建的轉基因小鼠為(wei) 研究皮層溝回與(yu) 大腦功能的提供了一種可行工具。

　　此項研究主要是由羅振革組的研究生居相春和侯瓊瓊共同完成，同時獲得了中科院內(nei) 外多名研究人員的幫助。該課題的經費支持來源於(yu) 國家重點基礎研究項目、國家自然科學基金以及中科院先導項目。

　　TBC1D3促進皮層溝回形成模式圖。TBC1D3通過降低vRG細胞中的N-cadherin引起vRG細胞遷離腦室形成類似oRG的細胞，同時激活Ras/ERK等細胞幹性相關(guan) 信號通路，進而促進此類oRG細胞的增殖，產(chan) 生更多的oRG或中間前體(ti) 細胞，導致區域性神經元密度的增加，從(cong) 而引起小鼠大腦皮層產(chan) 生溝回。