一项最新研究表明,人类DNA的特定片段可以显著增大和复杂化小鼠的大脑,为人类大脑的进化发展提供了重要的见解。这项研究由杜克大学进行,并于2025年5月发表,重点阐述了特定的基因改变如何刺激更大、更复杂的大脑的生长。
研究人员将一段名为HARE5的人类DNA片段引入小鼠体内。引入HARE5导致小鼠大脑尺寸显著增加了6.5%。HARE5被归类为人加速区域(HAR),它指的是与其他哺乳动物相比,在人类中经历了快速进化的DNA序列。这些HAR通常作为增强子发挥作用,调节对发育过程至关重要的基因的活性。
该研究表明,HARE5的人类变体放大了Frizzled8 (Fzd8)基因的活性,该基因对早期大脑发育至关重要。携带人源化HARE5的小鼠表现出放射状胶质细胞的增加,放射状胶质细胞是负责产生神经元的神经干细胞。这种增加导致了更多的兴奋性神经元和更精细的大脑回路。使用源自人类和黑猩猩干细胞的大脑类器官进行的额外实验证实,人类HARE5通过增强WNT信号通路,促进了放射状胶质细胞的增殖并加速了成熟。这些发现强调了微小的基因变化对大脑发育和进化的深刻影响,可能为未来治疗神经系统疾病铺平道路。