脑世界你死我活的“内卷”,从胚胎发育就开始

作者: 刘如楠

来源: 中国科学报

发布日期: 2023-04-15 09:02:08

中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员吴青峰团队首次证实了脑发育过程中神经干细胞之间的细胞竞争现象,并揭示了影响其作用的正负调控因子、时空属性和分子特征。研究发现,神经干细胞也遵循“八二法则”,位于金字塔顶端的神经干细胞最终产生了大部分大脑神经元。

当人们感叹社会陷入“内卷”时,殊不知,“内卷”之战从胚胎发育阶段就打响了。中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员吴青峰团队首次证实了脑发育过程中神经干细胞之间的细胞竞争现象,并揭示了影响其作用的正负调控因子、时空属性和分子特征。4月12日,相关论文在线发表于《发育细胞》期刊,并被选为封面文章。

科学家通过实验发现,在胚胎阶段大脑中的神经干细胞之间,上演着“本是同根生,相煎何太急”的戏码。利用新开发的嵌合体标记和追踪系统,吴青峰团队发现,在胚胎鼠大脑中,不同基因型的神经干细胞有着不同的发育结果:有的发生明显的克隆性扩增,有的走向凋亡,有的甚至被邻近细胞吞噬。

研究人员鉴定出两个可驱动神经干细胞竞争的关键因子——Axin2和p53。也就是说,哪个干细胞没有Axin2,哪个就会在嵌合体环境中成为失败者,面临被清除的命运。而那些p53发生突变的干细胞,会显著扩增,成为优胜者。

研究发现,神经干细胞也遵循“八二法则”。位于金字塔顶端10%的神经干细胞作为“卷王”,最终产生了30%~40%的大脑神经元,而位于金字塔底端10%的神经干细胞,却只贡献了1%~2%的大脑神经元。

1975年,西班牙科学家Genis Morata在果蝇中最早发现了细胞竞争现象。此后的50年里,科学家逐步揭示了果蝇中细胞竞争的特性、机制和潜在作用。直到近几年,细胞竞争在高等动物中存在的现象才得以证实。最新研究首次在哺乳动物中证明了细胞竞争对组织器官大小的调控作用,这无疑又使人们对细胞竞争的认知加深了一步。

当研究人员把这两个竞争调控子的表达水平调整至相同时,惊喜的一幕发生了——大脑皮层产生一定程度的扩张,神经元数目也显著增多。这个现象背后的逻辑引人深思。干细胞的‘内卷’之战是为了选择最健康的细胞存活下来。然而,过度‘内卷’无疑消灭了一群可以生存、值得生存的细胞群体。

UUID: 97d061d1-10c0-4894-8eda-8640e0279f01

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/中国科学报公众号-pdf2txt/2023/中国科学报_2023-04-15_脑世界你死我活的“内卷”,从胚胎发育就开始.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0032 元