據媒體報導，一項研究表明，科學家通過研究黑猩猩的大腦有助於揭示人類大腦進化的秘密。在人類進化過程中的某個時刻，一些基因的變化引發了大腦新皮層的三倍擴張。大腦皮層是大腦組織中最皺的一層，負責從語言到自我意識到抽象思維的一切。找出是什麼推動了這一進化轉變，這對於理解什麼讓我們成為人類是至關重要的。
傑出干細胞和組織生物學教授、美國加州大學舊金山分校再生醫學和干細胞研究中心的創始主任Arnold Kriegstein博士說:「出生時，人類的大腦皮層已經是黑猩猩的兩倍，所以為了瞭解真實情況，我們需要更早地回到胚胎發育過程中。「
Kriegstein和合作者通過創造黑猩猩的腦「類細胞器」來擺脫這一僵局。腦「類細胞器」，是從干細胞在實驗室里模仿全尺寸大腦的發育和組織。Kriegstein的研究小組是從所謂的「誘導」中培養出人腦器官的早期推動力量之一。多能幹細胞(IPSCs)，即成年細胞(通常是皮膚細胞)重新編程成干細胞，這些干細胞可以成為體內的任何組織。自那時以來，細胞器已經成為研究人類組織發育和疾病的有價值的工具。
在這項新的研究中，研究人員從8個黑猩猩和10個人的皮膚干細胞中產生了56個細胞器。這是研究人員首次大規模生產和研究黑猩猩的大腦器官。Kriegstein說：「我們能夠從一隻成年黑猩猩身上提取皮膚細胞，將它們轉化為IPSCs，然後在實驗室中研究它們的發展，這是令人震驚的。這是一個『科幻小說』式實驗，在10年前是不可能實現的。」
「這些黑猩猩器官給了我們研究人類六百萬年進化的啟發。它們讓我們對人類的構成提出了新的問題，」研究的第一作者、神經學助理教授、前Kriegstein實驗室博士後Alex Pollen補充說。
在這項新的研究中，研究人員Bhaduri解構了處於不同發育階段的人類和黑猩猩器官，從而使科學家能夠直接比較黑猩猩和人腦生長的特定細胞類型和遺傳程序。
通過尋找人類器官和黑猩猩器官(以及另一種靈長類動物的參考組織)基因活性的差異，Bhaduri發現了數百種人類譜系特有的遺傳變化，這些變化有助於解釋人類大腦的進化起源。例如，Bhaduri發現了稱為外徑向的神經前體細胞。膠質細胞(ORG)最初是由Kriegstein實驗室發現的，這顯示了人類器官中一個被稱為mTOR通路的關鍵生長信號網絡的活性增強。Kriegstein實驗室近十年來一直在研究ORG在人類大腦皮層擴張中的潛在作用。
「因此，在這些細胞中發現一種似乎在進化過程中被專門針對的分子通路，可能有助於解釋它們在生成高級人類皮層中的特殊作用。」Bhaduri說。有意思的是，mTOR信號的問題也與孤獨症和其他人類特有的神經發育障礙有關，這就提出了新的問題，即在我們異常大的大腦的相對最近的進化過程中所涉及的通路是否在這些障礙中起着特殊的作用。
已經致力於這些實驗十多年的研究員Pollen說:「首先我們需要基因組，干細胞和單細胞RNA測序，以瞭解這兩個物種大腦發育的進化程序。從那以後，所有這些問題都已經就位，讓我們比以往任何時候都更準確地解決這些長期存在的問題。」
來源：cnBeta
