大脑皮层作为哺乳动物大脑进化的关键特征，调控感觉、情绪、睡眠、运动、学习和记忆等功能。复杂的大脑皮层结构主要通过一系列精密协调的神经发生过程来形成，其中神经前体细胞对大脑皮质形成以及功能的产生至关重要。DNA复制作为基因组复制的基石，在神经发生阶段的产生扰动的话，会导致大脑发育障碍，但具体的遗传发育机制并不清楚。

基于此，石磊课题组探索了DNA复制的关键因素-DNA复制速度，在神经前体细胞（也称之为极性胶质细胞，Radial Glial Cells, RGCs）中的作用机制。研究发现在小鼠神经前体细胞中条件性敲除DNA复制相关复合体伴侣蛋白MCMBP后，能够加快DNA复制速度、同时引发广泛的DNA损伤、p53激活以及大量细胞凋亡，最终导致脑容量变小的表型。有意思的是，当同时敲除MCMBP和p53蛋白时，虽然脑容量恢复正常，但DNA复制速度变的更快，导致大量的RGCs脱离侧脑室（VZ）表面，位于外侧脑室（OSVZ）区域，并获得了OSVZ RGCs (outer-RGCs，oRGCs)的分子特征。事实上，oRGCs细胞的进化与人类沟回的形成密切相关。最后，通过行为学实验发现发育过程中的Mcmbp基因缺失引起的DNA复制应激,竟会导致成年小鼠产生焦虑样行为。 总结，DNA复制速度可能是哺乳动物大脑皮层发生的节拍器，从而精准调控六层大脑皮层结构的形成。

2025年11月18日，该研究成果以 “DNA replication fork speed Acts as a Pacer in Cortical Neurogenesis” 为题在线发表在国际著名期刊Nature Communications上。

中国科学院昆明动物研究所的博士生王健宏为第一作者，博士生孔一帆、硕士生李雪壮（已毕业）、陈德玺、助理研究员谭玉莲以及云南省第一人民医院客座教师向坤参与了该项研究。中国科学院昆明动物研究所石磊研究员为该研究的唯一通讯作者。

该研究得到了国家重点研发计划、云南省基础研究计划-重点项目、国家自然科学基金、云南省科学技术厅科技重大项目、“春城计划”高层次创新创业团队、中国科学院率先行动计划以及云南省“兴滇英才支持计划”等项目的支持。

文章链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-65269-y?utm_source=rct_congratemailt&utm_medium=email&utm_campaign=oa_20251118&utm_content=10.1038/s41467-025-65269-y