揭開人類大腦新皮層（neocortex）發育的秘密（續）

上次在「揭開人類新皮層（neocortex）發育的秘密」一文中，跟大家分享了HARE5會使FZD8的表現量上昇，於是老鼠的大腦長大了10%。

當然，大腦大很重要，但是人的大腦不只是大而已，還有很多皺摺（腦迴）！如果光只是腦大無摺，就是所謂的「平腦症」（Lissencephaly），是一種發育障礙，平腦症的患者會有發展遲緩的問題，而且平均壽命也比一般人短很多。根據美國國家衛生院（NIH）的資料，平腦症的孩子在十歲以前就會夭折。

平腦症。圖片來源："Lissencephaly" by Ralphelg - Own work.
Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.

最近，來自德國普朗克研究所（Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics）的研究團隊發現，當他們把人類的ARHGAP11B基因表現在小鼠體內時，小鼠的腦皮質幹細胞（cortex stem cells）數目增加了接近一倍，而且還產生了腦迴。

找到這個基因可不容易。一開始研究團隊花了一些時間比較流產的人類嬰兒的大腦與小鼠的大腦的構造，在比較與觀察時，研究團隊發現大腦皮層發育的過程很複雜，一種幹細胞可以再分化為數種不同的幹細胞，然後再接著分化下去。

最後他們決定幫每一種大腦皮層幹細胞建立一個螢光標記，以方便追蹤。說來容易作來難，不過最後還是完成了。接著，他們終於可以開始比較人跟老鼠的不同了。

比較的結果得到56個基因。其中一個，就是ARHGAP11B。但是為什麼選了它呢？原來，ARHGAP11B只存在於人、丹尼索瓦人以及尼安德塔人。黑猩猩雖然有它，但是是個殘缺的版本，也就是，黑猩猩不能表現ARHGAP11B。而老鼠沒有這個基因。

於是，研究團隊便在小鼠中表現這個基因，結果就是：除了腦皮層幹細胞幾乎加倍，還看到腦迴的出現。

最近有關大腦發育的新發現好多呀！不過筆者很期盼有一天我們真的能了解我們的大腦是怎麼運作的呢！

參考文獻：

Elizabeth Pennisi. 2015/2/26. Xeroxed gene may have paved the way for large human brain. Science Now.