揭开视网膜细胞的古老起源

Karthik Shekhar 和他的同事们从波士顿屠夫那里收集牛和猪的眼睛时，引起了一些人的注意，但这些眼睛——最终来自包括人类在内的 17 个不同物种——为脊椎动物视网膜的进化提供了见解，并可能产生更好的动物模型对于人类的眼部疾病。

视网膜是一台微型计算机，包含多种类型的细胞，这些细胞在将视觉信息传输到大脑的其他部分之前共同处理视觉信息。在对动物视网膜中多种细胞类型的比较分析中(正如 Shekhar 之前的研究所示，仅小鼠的视网膜中就有 130 种细胞类型)研究人员得出结论，大多数细胞类型都具有古老的进化历史。这些细胞类型在分子水平上存在差异，为了解它们的功能以及它们如何参与构建我们的视觉世界提供了线索。

视网膜细胞的古老起源

它们在不同物种之间的显着保守性表明，大约 2 亿年前在地球上漫游的所有哺乳动物最后一个共同祖先的视网膜的复杂性一定可以与现代哺乳动物的视网膜相媲美。事实上，有明确的迹象表明，其中一些细胞类型可以追溯到 4 亿多年前，是所有脊椎动物(即哺乳动物、爬行动物、鸟类和有颌鱼类)的共同祖先。

人类和小鼠视网膜神经节细胞比较

自 4 亿多年前有颌脊椎动物起源以来，小鼠和人类等脊椎动物的视网膜就得到了显着的保存。该图显示了人类和小鼠视网膜细胞之间的相似性，包括开启和关闭的“侏儒”视网膜神经节细胞(MGC)。图片来源：Hugo Salais，Metazoa Studio，西班牙

该结果于 12 月 13 日发表在《自然》杂志上，作为 10 篇论文的一部分，报告了 BRAIN Initiative 细胞普查网络创建成年小鼠大脑细胞类型图谱的最新结果。第一作者是加州大学伯克利分校 Shekhar 课题组的化学与生物分子工程研究生 Joshua Hahn 。这项工作是与哈佛大学 Joshua Sanes 团队平等合作的。

脊椎动物视觉的惊人发现

这一发现令人惊讶，因为脊椎动物的视力因物种而异。鱼需要在水下看东西，老鼠和猫需要良好的夜视能力，猴子和人类为了狩猎和觅食而进化出非常敏锐的白天视力。有些动物看到鲜艳的色彩，而另一些动物则满足于看到黑白的世界。

然而，研究人员得出结论，许多脊椎动物物种共享多种细胞类型，这表明定义这些类型的基因表达程序可能可以追溯到有颌脊椎动物的共同祖先。

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