大腦皮層是指大腦外層的神經(jīng)組織結(jié)構(gòu)，在控制哺乳動(dòng)物思想、情感和行為中起重要作用。復(fù)雜的人類大腦皮層被人們稱為“進(jìn)化的最高成就”，不過(guò)直到近幾年科學(xué)家們才真正從分子水平上理解大腦皮層的早期發(fā)育。

    日前上海交大的特聘教授孫濤發(fā)現(xiàn)，一種microRNA（miR-7）能夠通過(guò)p53通路控制大腦皮層的發(fā)育。這一成果于五月八日發(fā)表在Cell旗下的Cell Reports雜志上。

    成熟microRNA是長(zhǎng)約22nt的非編碼RNA，這些短RNA在天然細(xì)胞中大量存在，承擔(dān)著重要的調(diào)控功能。microRNA通過(guò)與靶基因的mRNA配對(duì)，引導(dǎo)其降解或阻礙其翻譯，進(jìn)而在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控目標(biāo)基因的表達(dá)。

    孫濤教授的這項(xiàng)新研究顯示，在大腦皮層的神經(jīng)前體細(xì)胞中miR-7高水平表達(dá)，而且皮層中間前體細(xì)胞（IP）的生存和擴(kuò)增需要miR-7的正常功能。

    研究人員構(gòu)建了miR-7 sponge轉(zhuǎn)基因小鼠，特異性knocked down了胚胎皮層區(qū)域的miR-7活性。他們發(fā)現(xiàn)，阻斷miR-7的功能會(huì)減少中間前體細(xì)胞的生產(chǎn)，引發(fā)類似頭小畸形（microcephaly）的大腦缺陷。

    進(jìn)一步研究顯示，神經(jīng)前體細(xì)胞出現(xiàn)這種異常，是因?yàn)樽钄鄊iR-7活性上調(diào)了其目標(biāo)基因的表達(dá)，包括p53通路中的Ak1和Cdkn1a (p21)。研究人員指出，異位表達(dá)Ak1或p21，和特異性阻斷miR-7結(jié)合位點(diǎn)，都會(huì)導(dǎo)致類似的結(jié)果，即IP產(chǎn)量減少。

    哺乳動(dòng)物大腦皮層的正常生長(zhǎng)，對(duì)于大腦的正常功能至關(guān)重要，這一過(guò)程受到基因表達(dá)調(diào)控的嚴(yán)格控制。而這項(xiàng)研究向人們展示，miR-7能夠與p53通路中的基因相互作用，調(diào)控大腦皮層的正常發(fā)育。（延伸閱：Science：多啟動(dòng)子調(diào)控大腦的神秘結(jié)構(gòu)）