人类大脑进化的新机制：神经祖细胞形态的变化促进皮层祖细胞扩增(4)

2021年3月24日，Cell 杂志在线发表了英国剑桥MRC分子生物学实验室Madeline A. Lancaster课题组的文章An early cell shape transition drives evolutionary expansion of the human forebrain，（博士生Silvia Benito-Kwiecinski和Stefano Giandomenico为并列一作）揭示一个与细胞粘附调控相关的因子ZEB2在非人灵长类中通过抑制粘附，加速NPC（此文中称NE）向vRG转化和大脑皮层形成；而在人类中ZEB2的表达相对非人灵长类滞后，从而延缓NE向vRG转化，并最终形成更宽的皮层。该研究提示细胞的形态转化（从NE的宽柱形到vRG的尖锥形）在人类大脑进化中可能起到重要作用（参见图四）。

图二来自本文解读文献Benito-Kwiecinski et. al
首先介绍一下该文用到的大脑类器官模型。自从山中伸弥将分化成熟的皮肤细胞诱导回多功能干细胞（iPSCs）后，干细胞科学家就试图用iPSCs或胚胎干细胞ESCs在体外培养类细胞器。2013年Lancaster还在做博士后的时候，发表了文章首次用iPSCs在体外培养出大脑类器官cerebral organoids(Lancaster et al., 2014)。值得一提的是约翰霍普金斯大学医学院的华人夫妇明国莉与宋洪军于2015年用3D打印微型生物反应器成功培养出含明显外亚脑室区（outer subventricular zone，OSVZ），外层放射状胶质细胞oRGs，和表达全部六层皮层细胞标志的各种细胞的更加成熟的大脑类器官（见图三右图）(Qian et al., 2016)。今天解读的文章用到的就是人、大猩猩和黑猩猩的大脑类器官。