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大腦干細胞中癌癥樣的代謝來促進大腦出現進化性擴張
閱讀：415 發布時間：2020-2-8 在進化過程中，人類大腦的體積大大增加了，僅在人類機體中發現的特定基因就能誘發大腦干細胞形成大規模的干細胞池（pool of stem cells），因此，大量的神經元就會產生，其或許為大腦尺寸增加奠定了基礎；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制。
近日，一項刊登在雜志Neuron上的研究報告中，來自馬克斯普朗克研究所的科學家們就通過研究揭示了該基因的作用機制，研究者發現，ARHGAP11B蛋白位于細胞線粒體中，其能在大腦干細胞中誘導代謝通絡的產生，而這正是癌細胞的特征。
目前正在調查哺乳動物進化這么多年的過程中大腦尺寸擴張背后的分子機制，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鍵角色，研究者將這一基因命名為“ARHGAP11B”，其會促進基底大腦干細胞數量增加，并終增加神經元的產生，從而形成一個更大、更折疊的大腦，然而當時研究者并不清楚基底大腦干細胞中的基因到底是如何發揮作用的。
這項研究中，研究人員發現，ARHGAP11B蛋白位于線粒體中，其能與線粒體膜上調節膜孔的蛋白發生相互作用，這種相互作用的結果就是，線粒體膜上的氣孔會關閉，從而預防鈣質從線粒體中漏出，線粒體中高濃度的鈣離子會促進其通過一種名為谷氨酰胺分解（glutaminolysis）的代謝通路產生能量，以這種方式，ARHGAP11B就能誘發基底大腦干細胞形成大規模的干細胞池。
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胞的標志，尤其是腫瘤細胞；因此，在大腦發育過程中，ARHGAP11B或許會通過誘導基底大腦干細胞中癌癥樣的代謝來促進大腦出現進化性的擴張。