一項最新研究表明,人類DNA的特定片段可以顯著增大和小鼠的大腦複雜度,為人類大腦的進化發展提供了重要的見解。這項研究由杜克大學進行,並於2025年5月發表,重點闡述了特定的基因改變如何刺激更大、更複雜的大腦的生長。
研究人員將一段名為HARE5的人類DNA片段引入小鼠體內。引入HARE5導致小鼠大腦尺寸顯著增加了6.5%。HARE5被歸類為人類加速區域(HAR),它指的是與其他哺乳動物相比,在人類中經歷了快速進化的DNA序列。這些HAR通常作為增強子發揮作用,調節對發育過程至關重要的基因的活性。
該研究表明,HARE5的人類變體放大了Frizzled8 (Fzd8)基因的活性,該基因對早期大腦發育至關重要。攜帶人源化HARE5的小鼠表現出放射狀膠質細胞的增加,放射狀膠質細胞是負責產生神經元的神经干細胞。這種增加導致了更多的興奮性神經元和更精細的大腦迴路。使用源自人類和黑猩猩幹細胞的大腦類器官進行的額外實驗證實,人類HARE5通過增強WNT信號通路,促進了放射狀膠質細胞的增殖並加速了成熟。這些發現強調了微小的基因變化對大腦發育和進化的深刻影響,可能為未來治療神經系統疾病鋪平道路。