人類區(qū)別于其它哺乳動(dòng)物的一大特征是擁有最大和最復(fù)雜的大腦。長(zhǎng)期以來，人腦的特征被認(rèn)為跟腦部代謝水平有關(guān)。事實(shí)上，人們的確在基因表達(dá)譜或者氨基酸序列上發(fā)現(xiàn)過一些表現(xiàn)出人特異的基因參與了代謝途徑。但是，幾乎沒有人測(cè)量人類和其它靈長(zhǎng)類腦部代謝物的含量及其變化規(guī)律的差異。

 

由中科院上海生命科學(xué)研究院計(jì)算生物學(xué)所馬普青年科學(xué)家小組組長(zhǎng)Philipp Khaitovich研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)利用氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用法，測(cè)量了不同年齡段，人、黑猩猩和恒河猴大腦和小腦皮質(zhì)中上百種代謝物的含量，并發(fā)現(xiàn)88%的代謝物的含量隨著年齡變化呈現(xiàn)出有規(guī)則的變化，而且有77%的變化在不同物種中有差異。盡管總體來說，代謝物在物種之間的變化與這些物種的系統(tǒng)進(jìn)化是一致的，但是人類特異的代謝水平的變化在大腦皮質(zhì)中是小腦皮質(zhì)的四倍。這些人類特異的代謝水平的變化與合成這些代謝物的酶的表達(dá)譜相一致，并涉及到與突觸傳導(dǎo)、學(xué)習(xí)和記憶有關(guān)的通路。

 

該項(xiàng)研究成果于3月28日在線發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）。該研究得到了國(guó)家科技部、中國(guó)科學(xué)院、上海生命科學(xué)研究院、德國(guó)馬普學(xué)會(huì)以及德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部的支持。