在動(dòng)物的進(jìn)化過(guò)程中，大腦的結(jié)構(gòu)、體積均發(fā)生了巨大的變化。從以小鼠為代表的平滑型大腦到以人為代表的具有復(fù)雜溝回結(jié)構(gòu)的大腦，其中的神經(jīng)細(xì)胞均來(lái)自于神經(jīng)干細(xì)胞，神經(jīng)干細(xì)胞的多樣性和異質(zhì)性一直是神經(jīng)生物學(xué)家研究的熱點(diǎn)之一。闡明大腦神經(jīng)干細(xì)胞的特性和調(diào)控機(jī)制能夠?yàn)樯窠?jīng)系統(tǒng)疾病，特別是神經(jīng)退行性疾病的治療提供必要的研究基礎(chǔ)和新的思路。
　　2月20日，國(guó)際皮層研究領(lǐng)域雜志Cerebral Cortex 在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所王曉群課題組的研究論文“Abundant Self-Amplifying Intermediate Progenitors in the Subventricular Zone of the Chinese Tree Shrew Neocortex”。該研究對(duì)中緬樹(shù)鼩（Tupaia belangeri chinensis）在不同發(fā)育時(shí)間點(diǎn)（E25、E30、E35、E40）的大腦皮層發(fā)育特征，特別是對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞的種類和特性進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。
　　首先，研究人員對(duì)中緬樹(shù)鼩大腦皮層的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞類型進(jìn)行了詳細(xì)地分析。研究表明隨著發(fā)育時(shí)程的推進(jìn)中緬樹(shù)鼩的大腦皮層其腦室下區(qū)（Subventricular Zone）快速擴(kuò)張，出現(xiàn)了類似靈長(zhǎng)類的外側(cè)腦室下區(qū)結(jié)構(gòu)（outer subventricular zone，oSVZ），通過(guò)免疫組化染色和實(shí)時(shí)成像技術(shù)研究了不同的神經(jīng)干細(xì)胞的分子表達(dá)、形態(tài)和分裂模式等特征，作者發(fā)現(xiàn)在oSVZ中出現(xiàn)了大量的外側(cè)輻射膠質(zhì)細(xì)胞（outer radial glial cell, oRG）。這一研究結(jié)果顯示oSVZ結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生和oRG細(xì)胞的出現(xiàn)并非溝回動(dòng)物的特征，而是進(jìn)化中一個(gè)普遍的現(xiàn)象，跟大腦溝回的形成并無(wú)直接的關(guān)聯(lián)。
　　除了oRG細(xì)胞外，在SVZ及oSVZ中作者們還發(fā)現(xiàn)了大量的中間前體細(xì)胞（intermediate progenitor cell，IPC）。中間前體細(xì)胞是大腦皮層中另一類重要的神經(jīng)前體細(xì)胞，在小鼠等嚙齒類動(dòng)物中，大多數(shù)的中間神經(jīng)前體細(xì)胞僅進(jìn)行一次對(duì)稱的分裂產(chǎn)生兩個(gè)神經(jīng)細(xì)胞；但是在靈長(zhǎng)類生物中，中間前體細(xì)胞能夠進(jìn)行多次的分裂產(chǎn)生多個(gè)神經(jīng)細(xì)胞。通過(guò)嘧啶類似物EdU和BrdU雙標(biāo)實(shí)驗(yàn)，以及time-lapse實(shí)時(shí)成像技術(shù)的記錄發(fā)現(xiàn)中緬樹(shù)鼩大腦皮層中的中間前體細(xì)胞具有多次分裂能力。這是首次在非靈長(zhǎng)類中發(fā)現(xiàn)具有多次分裂能力的中間前體細(xì)胞，多次分裂能力的中間前體細(xì)胞增強(qiáng)了神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生的速度和數(shù)量，為大腦體積的快速擴(kuò)增提供了細(xì)胞學(xué)的基礎(chǔ)。
　　生物物理所研究員王曉群、副研究員王偉及北京師范大學(xué)教授吳倩為論文的共同通訊作者。王曉群課題組博士研究生尹崇海為論文的第一作者，王曉群組助理研究員周新、中科院昆明動(dòng)物研究所研究員姚永剛也參與了該課題的研究。該研究獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等的資助。
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　　圖示：中緬樹(shù)鼩大腦新皮層SVZ區(qū)增大，出現(xiàn)大量的oRG細(xì)胞；IPC細(xì)胞能夠進(jìn)行多次分裂。