清华破解人脑“刹车”神经元生成之谜，发现灵长类特有神经干细胞

IT之家 1 月 16 日消息，大脑中有兴奋性神经元，也有负责“刹车”的抑制性神经元。然而，人脑如何生成抑制性神经元库，始终是未解之谜。

今日，清华大学与北京协和医院的科研团队在《科学》期刊发表研究，揭示了人类大脑发育过程中抑制性神经元数量扩增与多样性形成的关键机制。

据介绍，清华大学米达团队联合中国医学科学院北京协和医院朱兰院士团队，系统鉴定出人类大脑中一种全新的神经干细胞类型，其能在胚胎期持续产生抑制性神经元，供应大脑发育所需。

该研究聚焦人类胎儿大脑发育，首次发现一类名为 " 脑室下区放射状胶质细胞 "（SVZ RGC）的独特神经干细胞，并证实其通过持续生成抑制性神经元和神经胶质细胞，推动人类大脑皮层抑制性神经元比例显著高于其他哺乳动物。

▲ 人类内侧神经节隆起中不同细胞类型的鉴定。图中采用不同的形态与颜色标示各异的细胞类型

研究团队基于北京协和医院建立的标准化人类胎儿生物样本库，系统绘制了妊娠第 9 至 39 周胎儿大脑内侧神经节隆起（MGE）区域的细胞发育图谱。跨物种比较表明，SVZ RGC 仅存在于灵长类大脑中，其分子特征、空间分布和分裂行为均区别于已知神经干细胞类型。功能实验证实，这类细胞在妊娠中晚期仍活跃产生神经元，成为人脑抑制性神经元数量激增的核心基础。

研究进一步解析了抑制性神经元多样性的形成机制：人类 MGE 区域存在高度区隔化的神经祖细胞域，不同区域按严格时空顺序分化出特定神经元类型。早期发育阶段由脑室区的 LHX8/ISL1+ 等祖细胞主导，后期则转移至脑室下区的 EPHA5/MEF2C+ 等祖细胞域。这种 " 出生时间与位置决定细胞类型 " 的规律，保障了数百种抑制性神经元的有序生成。

▲ 人类内侧神经节隆起神经发生的时空动态。图中不同颜色的圆圈对应不同的祖细胞域，箭头颜色则标示了由此产生的特定神经元谱系

基于上述发现，团队提出大脑皮层进化的 " 双引擎模型 "：背侧端脑的外侧放射状胶质细胞（oRG）驱动兴奋性神经元扩增，腹侧端脑的 SVZ RGC 则促进抑制性神经元增殖，二者协同维持神经网络兴奋-抑制平衡。该机制可能是人类高级认知功能的进化基础。

由于抑制性神经元功能缺陷与癫痫、自闭症等疾病密切相关，SVZ RGC 的发现为相关疾病干预提供了新靶点。

IT之家附论文地址：
https://doi.org/10.1126/science.adw1803