垂體拼圖獲得新成果修訂了進化史

SC領導的一項新研究表明，垂體的發育和進化論已發生變化。豌豆大小的腺體位于大腦的底部，產生驅動生長，侵略，性發育和生殖的激素。幾十年來，人們一直認為垂體的前葉(制造激素的地方)是脊椎動物，耳朵，鼻子和眼睛的晶狀體的進化進化。

廣為接受的“新頭假說”認為，所有這些身體部位都來自位于外胚層或胚胎最外層的特定類型的胚胎結構。同時，具有脊髓但缺乏骨架的動物被理解為代表了較早的進化步驟，其垂體樣結構先前被認為在最內層的胚胎層或內胚層中具有獨特的起源。

在今天發表在《科學》雜志上的一篇論文中，南加州大學的研究人員提供了證據，表明在某些脊椎動物中，內胚層也構成了垂體前葉的一部分，這一觀點早在100多年來一直是科學爭議的主題。該研究的結果得到了美國國立衛生研究院的一項重大資助，表明該腺的進化史可能比以前認為的要長。

南加州大學凱克醫學院的干細胞與再生醫學教授Gage Crump說：“我們用尖端技術重新審視了非常古老的觀察結果，證明了這種想法是對垂體有內胚層作用。” “我們的工作改變了關于垂體是什么樣的胚胎結構以及它何時開始進化的想法。”

克魯普和他的同事們研究了斑馬魚，斑馬魚是一種有用的實驗室模型，部分原因是它們的發展對研究人員是一本公開的書。卵從外部受精，胚胎幾乎透明。該研究小組使用了自己發明的新實驗室方法來標記斑馬魚的胚胎細胞，并跟蹤成年后從它們產生的細胞。

此外，他們還使用了帶有強大顯微鏡的延時成像和單細胞RNA測序技術。后者的技術與DNA測序有關，但它并沒有表征整個遺傳密碼，而是僅揭示了一次表達的基因，以及每次成千上萬個細胞中表達的數量，這是一種了解核糖核酸本質的有效方法。被研究的細胞。

在對斑馬魚胚胎進行延時成像的一系列實驗中，研究小組記錄了拉思克囊，該囊來自外層，以前被認為是垂體前葉的唯一來源，融合了塞塞爾囊，是內層的一種結構。 。他們的觀察表明，內胚層負責垂體前葉中約20%的細胞。

追蹤胚胎細胞進入成年斑馬魚命運的另一項實驗表明，垂體中存在外胚層和內胚層來源的細胞的混合物。通過RNA測序深入研究基因表達，科學家發現內胚層的細胞最終分化為垂體中所有主要類型的激素產生細胞。此外，在缺少外胚層成分的轉基因斑馬魚胚胎中，內胚層細胞可以自行形成垂體樣結構，盡管比正常垂體小得多。

綜上所述，這些研究清楚地表明了內皮對斑馬魚垂體的貢獻。這一出乎意料的啟示表明，在某些更原始的無脊椎動物中(看起來很奇怪且很大程度上晦澀難懂的海底生物)所見的準垂體可能至少以某種形式幸存下來了，這些形式至少在一些帶有骨干的進化后代中得以幸存。