PNAS:我们的血细胞源于7亿年前的祖先

【字体: 时间:2026年05月27日 来源:AAAS

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  得益于血液学和免疫学的进步,如今我们对人类和小鼠血细胞的组成及功能有了详细的了解。然而,它们的进化史在很大程度上仍然是未知的。于是,京都大学的一个研究团队开始探究血细胞的起源时间与方式以及其多样化的演变过程。

  

几乎所有动物,包括人类,都拥有血细胞,但不同物种的血液却讲述着不同的故事。血细胞的谱系和成分差异巨大,这种多样性证明了动物如何通过进化来抵御传染病。

得益于血液学和免疫学的进步,如今我们对人类和小鼠血细胞的组成及功能有了详细的了解。然而,它们的进化史在很大程度上仍然是未知的。

于是,京都大学的一个研究团队开始探究血细胞的起源时间与方式以及其多样化的演变过程。他们在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了研究成果。

研究人员首先开发出一种新的分析方法,用于比较不同细胞谱系和动物物种的基因表达谱。利用这种方法,他们成功构建了细胞谱系的系统发育树,并估算了这些谱系在动物中的进化史。他们还将单细胞生物纳入比较范围,以追溯血细胞的起源。

在他们观察的多种人类血细胞谱系中,巨噬细胞与单细胞生物的相似性最为显著,这表明早期的血细胞可能与巨噬细胞类似。

随后,他们发现FOS基因可追溯到7亿年前的单细胞祖先,该基因在多种动物的血细胞中普遍表达,这表明最早的血细胞出现的时间与多细胞动物大致相同。

这一发现表明,早期动物通过重新利用从单细胞祖先继承而来的遗传物质,产生了最早的血细胞。

研究团队的分析还表明,肥大细胞来源于巨噬细胞,而原型T细胞和红细胞随后又来源于肥大细胞。此外,在肥大细胞分离之后,原型B细胞也从巨噬细胞分化而来。

最终,科学家们成功重建了跨越7亿年的血细胞进化树。这项研究表明,在我们体内循环的血液和免疫细胞,可以被视为单细胞祖先留给我们的遗产。

团队负责人Hiroshi Kawamoto表示:“这些发现令我深受感动,它们代表了我们工作的最终成果,并表明脊椎动物血细胞的分化途径反映了这些细胞7亿年来的进化史。”

第一作者、西班牙进化生物学研究所的Yosuke Nagahata补充说:“当我意识到这远古的遗产正以血细胞的形式在我的体内循环时,我感觉与我们的远古祖先更加亲近了。”

研究人员预计,本研究中开发的方法有望揭示癌症等疾病的进化起源,从而加深对疾病机制的了解并推动新疗法的开发。


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