早期细胞形状的转变推动了人类前脑的进化扩张
Silvia Benito-Kwiecinski1, Stefano L Giandomenico1, Magdalena Sutcliffe1
1MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge Biomedical Campus, Francis Crick Avenue, Cambridge CB2 0QH, UK.
Cell
|March 25, 2021
概括
人类大脑扩张与发育过程中的细胞过渡延迟有关. 这种由ZEB2调节的细胞形状变化是理解人类独特大脑演变的关键.
科学领域:
- 发育生物学
- 进化生物学
- 神经科学
背景情况:
- 人类大脑在与其他类人猿分离后的快速扩张缺乏明确的机械解释.
- 了解人类大脑进化背后的发展过程至关重要.
研究的目的:
- 通过使用灵长类脑器官来研究驱动进化大脑扩张的发育机制.
- 鉴定导致人类大脑大小的细胞和分子差异.
主要方法:
- 从人类,大猩猩和黑猩猩细胞生成大脑器官.
- 对神经上皮分化的比较分析,细胞形状,核迁移和细胞周期.
- 用RNA测序 (RNA-seq) 来识别差异性基因表达,专注于像ZEB2这样的形态发生因子.
主要成果:
- 神经上皮分化在猿类中延长,具有明显的细胞形状转变状态.
- 人类器官由于延迟过渡而表现出更大的尺寸,这与改变的核迁移和细胞循环动态有关.
- ZEB2被确定为这种过渡的调节者,其操纵改变了人类和非人类猿类器官之间的大脑结构.
结论:
- 神经上皮细胞形状动态在人类大脑扩张中起着重要作用.
- 由ZEB2影响的猿类神经上皮转变的延迟导致了人类大脑的大小.
- 这项研究提供了人类大脑进化背后的分子机制.


