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大腦干細(xì)胞中癌癥樣的代謝來促進(jìn)大腦出現(xiàn)進(jìn)化性擴(kuò)張
閱讀:399 發(fā)布時(shí)間:2020-2-8 在進(jìn)化過程中,,人類大腦的體積大大增加了,,僅在人類機(jī)體中發(fā)現(xiàn)的特定基因就能誘發(fā)大腦干細(xì)胞形成大規(guī)模的干細(xì)胞池(pool of stem cells),因此,,大量的神經(jīng)元就會(huì)產(chǎn)生,,其或許為大腦尺寸增加奠定了基礎(chǔ);如今研究人員鑒別出了名為ARHGAP11B的人類大腦尺寸基因,,但并不清楚該基因的工作機(jī)制,。
近日,,一項(xiàng)刊登在雜志Neuron上的研究報(bào)告中,,來自馬克斯普朗克研究所的科學(xué)家們就通過研究揭示了該基因的作用機(jī)制,研究者發(fā)現(xiàn),,ARHGAP11B蛋白位于細(xì)胞線粒體中,,其能在大腦干細(xì)胞中誘導(dǎo)代謝通絡(luò)的產(chǎn)生,,而這正是癌細(xì)胞的特征。
目前正在調(diào)查哺乳動(dòng)物進(jìn)化這么多年的過程中大腦尺寸擴(kuò)張背后的分子機(jī)制,,2015年,,研究人員通過研究揭示了人類,、尼安德特人與丹尼索瓦人中存在的特殊基因的關(guān)鍵角色,研究者將這一基因命名為“ARHGAP11B”,,其會(huì)促進(jìn)基底大腦干細(xì)胞數(shù)量增加,,并終增加神經(jīng)元的產(chǎn)生,從而形成一個(gè)更大,、更折疊的大腦,,然而當(dāng)時(shí)研究者并不清楚基底大腦干細(xì)胞中的基因到底是如何發(fā)揮作用的。
這項(xiàng)研究中,,研究人員發(fā)現(xiàn),,ARHGAP11B蛋白位于線粒體中,其能與線粒體膜上調(diào)節(jié)膜孔的蛋白發(fā)生相互作用,,這種相互作用的結(jié)果就是,,線粒體膜上的氣孔會(huì)關(guān)閉,,從而預(yù)防鈣質(zhì)從線粒體中漏出,線粒體中高濃度的鈣離子會(huì)促進(jìn)其通過一種名為谷氨酰胺分解(glutaminolysis)的代謝通路產(chǎn)生能量,,以這種方式,,ARHGAP11B就能誘發(fā)基底大腦干細(xì)胞形成大規(guī)模的干細(xì)胞池。
后,,研究者表示,,谷氨酰胺分解水平的增加或許就是高度增殖細(xì)胞的標(biāo)志,尤其是腫瘤細(xì)胞,;因此,,在大腦發(fā)育過程中,ARHGAP11B或許會(huì)通過誘導(dǎo)基底大腦干細(xì)胞中癌癥樣的代謝來促進(jìn)大腦出現(xiàn)進(jìn)化性的擴(kuò)張,。