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Human CLOCK enhances neocortical function
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AI
DOI：10.1038/s41593-025-01993-4.png)
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摘要
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转录因子CLOCK在生物体内广泛表达，对昼夜节律至关重要，而其在人类新皮层中的特异表达则提示其可能具有其他功能。本研究中，我们构建了一个小鼠模型（HU），该模型能够重现人类皮层中CLOCK的表达模式。HU小鼠表现出增强的认知灵活性，这可能与CLOCK在时空表达上的改变有关。基于细胞类型特异性的基因组分析发现，HU小鼠兴奋性神经元中与树突生长和突触形成相关的基因表达上调。我们还发现，HU小鼠的兴奋性神经元具有更高的树突复杂性和突触密度，以及更高的兴奋性突触后电流频率，这表明神经连接更为丰富。相比之下，在人诱导多能干细胞来源的神经元中敲除CLOCK则显示出树突复杂性的降低和突触前斑点的密度减少。综合来看，我们的数据表明CLOCK可能通过改变时空基因表达获得了与大脑相关的功能增益，这些功能可能构成了人类大脑特化的基础。基因表达的调控是人类大脑特化的一面。本研究中，作者表明将CLOCK基因以人类样表达模式在小鼠新皮层中表达能够增强认知灵活性和神经连接，提示这是一种可能促进了人类认知特化的进化功能增益。
期刊
IF:
20
论文数:
638
被引数:
7.1W
机构
引用论文
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