科学家发现了负责人类大脑的基因

　　

由黑猩猩的干细胞制成的约3毫米大小的脑器官。脑干细胞被染成红色;接受ARHGAP11B基因的脑干细胞显示为绿色。

类脑器官揭示了人类大脑的进化过程。

出于伦理考虑，欧洲长期以来一直禁止对类人猿进行动物研究。在研究中使用动物的另一种选择是使用所谓的类器官，这是一种可以在实验室中生成的三维细胞结构，只有几毫米大小。

这些类器官可以用多能干细胞创造出来，然后这些干细胞发展成特定的细胞类型，如神经细胞。研究小组用这种方法创造出了黑猩猩和人类的大脑器官。

马克斯普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所的Wieland Huttner是该研究的三位主要作者之一，他说:“这些脑类器官使我们能够研究有关ARHGAP11B的一个核心问题。在之前的一项研究中，我们能够证明ARHGAP11B可以放大灵长类动物的大脑。然而，此前人们并不清楚ARHGAP11B在人类新皮层的进化扩大中起着主要还是次要的作用”。

为了澄清这一点，ARGHAP11B基因首先被插入到黑猩猩的类器官脑室样结构中。ARGHAP11B基因是否会导致黑猩猩大脑的脑干细胞增殖，而这是新大脑皮层增大所必需的?

“我们的研究表明，黑猩猩类器官的基因导致相关的脑干细胞和神经元的增加，这些神经元对人类的非凡智力起着至关重要的作用，”该研究的主要作者Michael Heide说。他是德国灵长类动物中心大脑发展与进化初级研究组的负责人，也是MPI-CBG的员工。

当人类大脑类器官中的ARGHAP11B基因被敲除或ARHGAP11B蛋白的功能被抑制时，这些脑干细胞的数量就会减少到黑猩猩的数量。

“因此，我们能够证明ARHGAP11B在人类进化过程中新皮层的发育中起着至关重要的作用，”Michael Heide说。HITBR的Julia Ladewig是第三位主要作者，她补充说:“鉴于ARHGAP11B的重要作用，可以进一步想象，新皮层的某些不良发育可能是由该基因的突变引起的。”

参考文献:Human-specific ARHGAP11B ensures human-like basal progenitor levels in hominid cerebral organoids