来自美国加州大学旧金山分校的两个实验室的科学家们鉴定出的一种蛋白质，也许能够部分解释“为什么人类的大脑要比多数动物大？”这一问题。研究结果发表于《自然》（Nature）杂志。

这项研究是由Arnold Kriegstein博士和Michael Oldham博士共同完成的。Arnold Kriegstein博士是顶尖的放射性神经胶质细胞的研究者，同时还是Eli&Edith再生医学中心和加州大学旧金山分校干细胞研究实验室的主任。而Michael Oldham则是由学生一跃成为核心研究人员和旧金山加州大学实验室的Sandler研究员的科研新锐。

这两个实验室发现的关键点就是：一种名为PDGFD的蛋白质在人类大脑生长阶段产生，在小鼠身上并未发现该蛋白质；同时这种蛋白质在实验室培养的的人大脑干细胞正常增殖过程中起重要作用。

研究人员在鉴定大脑中关键的干细胞——放射性神经胶质细胞中产生关键蛋白质的基因时，发现了这一蛋白质。

放射性神经胶质细胞赋予生长中的神经元（包括位于大脑皮层的神经元）更多更高级的大脑功能。哺乳动物大脑皮层的神经元大小可相差10,000倍。由放射性神经胶质细胞导致的时间感、空间感以及细胞分裂程度和世代时间将极大的影响大脑皮质的外形和功能。

研究团队发现，PDGFD是由人类放射性神经胶质细胞分泌产生的，在大脑发育过程中作用于放射性神经胶质细胞和其它祖细胞。

Oldham表示：据我所知，这是我们目前所认识到的第一个有关放射性神经胶质细胞增殖的信号传导通路。而放射性神经胶质细胞的活跃性在哺乳动物进化过程中发生了改变。因此我们认为，这条通路中PDGFD蛋白基因的表达很有可能是人类大脑远大于小鼠大脑的原因之一。

研究过程中他们发现，人类和小鼠放射性神经胶质细胞中主要的活性基因是相同的，他们又鉴定出了18个在大脑皮质发育过程中，在人类基因中活跃，但在小鼠放射性神经胶质细胞中沉默的基因。

在初步实验中研究人员发现，PDGFD对大脑神经元发育的影响最大。而PDGFD过去已经被认识到在其它组织的生长调控信号传导通路中十分重要，但却并未认为与大脑发育有关。因此，他们在后续研究中，重点关注了PDGFD这个蛋白质。

在实验中他们发现，当小鼠放射性神经胶质细胞暴露在大量的PDGFD环境中时，会导致放射性神经胶质细胞数量较正常情况增多。而当他们使用正常情况下机体就会分泌的PDGFD受体阻断剂时，这种细胞生长的速度与正常细胞相比就要慢的多。

因此研究人员推测，由于PDGFD可以对皮质神经元的生长进行调控，因此在哺乳动物进化过程中，这种蛋白质很可能起了重要的作用，并且对人类大脑的产生以及人类的出现产生了极大的影响。

在灵长类动物中，大脑体积与认知能力存在相关性。所以，至少从这个角度来看，这种影响神经元数量的重要因素会与认知能力存在相关性。

人类大脑要比黑猩猩大脑大三倍有余。那么黑猩猩的放射性神经胶质细胞会不会也缺乏研究中鉴定出的18个基因中的某几个基因呢？

Oldham对此表示：我们的实验结论并不是说，这些基因就是导致人类大脑比黑猩猩大的原因。

Kriegstein带领的研究团队下一步打算比较从人类和黑猩猩皮肤细胞诱导的多能干细胞产生的放射性神经胶质细胞的不同，以期探求更多两者的不同点。

在这之前的研究主要在关注从小鼠大脑中鉴定到的蛋白质，致力于找到人类与小鼠大脑存在不同的分子水平的原因。这些研究测量和比较了这种蛋白质在人类和小鼠大脑中含量的不同。但是这些研究都完全忽视了这种关键的且仅由大脑干细胞产生的蛋白质。

在这次的实验中，Oldham做了全新的实验设计，并且采用了一种新型的统计方法，仅用了一份组织样本就能鉴定出人类放射性神经胶质细胞中的基因表达水平。实验中，研究人员准备了87份人类产前皮质标本。之后他们采用了微阵列分析技术来鉴定哪些基因被激活来转录编码蛋白的信使RNA。采用定制软件，他们鉴定出了一组相似的都被激活的基因，通过这种方式，他们最终鉴定出了在同类型细胞中都被激活的基因，其中就包括放射性神经胶质细胞。

他们鉴定出的六个基因模块中，就包括已经明确的在小鼠放射性神经胶质细胞中激活的基因。但是这些基因中还包括只在人放射性神经胶质细胞中激活，但未在小鼠的细胞中激活的基因模块。最后他们通过实验，证实了通过分析计算得到的结果，在大脑神经元中鉴定出了特定的信使RNA和其翻译的蛋白质。