SC領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究表明，垂體的發(fā)育和進(jìn)化論已發(fā)生變化。豌豆大小的腺體位于大腦的底部，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)生長，侵略，性發(fā)育和生殖的激素。幾十年來，人們一直認(rèn)為垂體的前葉(制造激素的地方)是脊椎動(dòng)物，耳朵，鼻子和眼睛的晶狀體的進(jìn)化進(jìn)化。

廣為接受的“新頭假說”認(rèn)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(jié)構(gòu)。同時(shí)，具有脊髓但缺乏骨架的動(dòng)物被理解為代表了較早的進(jìn)化步驟，其垂體樣結(jié)構(gòu)先前被認(rèn)為在最內(nèi)層的胚胎層或內(nèi)胚層中具有獨(dú)特的起源。

在今天發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一篇論文中，南加州大學(xué)的研究人員提供了證據(jù)，表明在某些脊椎動(dòng)物中，內(nèi)胚層也構(gòu)成了垂體前葉的一部分，這一觀點(diǎn)早在100多年來一直是科學(xué)爭議的主題。該研究的結(jié)果得到了美國國立衛(wèi)生研究院的一項(xiàng)重大資助，表明該腺的進(jìn)化史可能比以前認(rèn)為的要長。

南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)院的干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)教授Gage Crump說：“我們用尖端技術(shù)重新審視了非常古老的觀察結(jié)果，證明了這種想法是對(duì)垂體有內(nèi)胚層作用。” “我們的工作改變了關(guān)于垂體是什么樣的胚胎結(jié)構(gòu)以及它何時(shí)開始進(jìn)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(shí)驗(yàn)室模型，部分原因是它們的發(fā)展對(duì)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(fā)明的新實(shí)驗(yàn)室方法來標(biāo)記斑馬魚的胚胎細(xì)胞，并跟蹤成年后從它們產(chǎn)生的細(xì)胞。

此外，他們還使用了帶有強(qiáng)大顯微鏡的延時(shí)成像和單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)。后者的技術(shù)與DNA測(cè)序有關(guān)，但它并沒有表征整個(gè)遺傳密碼，而是僅揭示了一次表達(dá)的基因，以及每次成千上萬個(gè)細(xì)胞中表達(dá)的數(shù)量，這是一種了解核糖核酸本質(zhì)的有效方法。被研究的細(xì)胞。

在對(duì)斑馬魚胚胎進(jìn)行延時(shí)成像的一系列實(shí)驗(yàn)中，研究小組記錄了拉思克囊，該囊來自外層，以前被認(rèn)為是垂體前葉的唯一來源，融合了塞塞爾囊，是內(nèi)層的一種結(jié)構(gòu)。 。他們的觀察表明，內(nèi)胚層負(fù)責(zé)垂體前葉中約20%的細(xì)胞。

追蹤胚胎細(xì)胞進(jìn)入成年斑馬魚命運(yùn)的另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明，垂體中存在外胚層和內(nèi)胚層來源的細(xì)胞的混合物。通過RNA測(cè)序深入研究基因表達(dá)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)內(nèi)胚層的細(xì)胞最終分化為垂體中所有主要類型的激素產(chǎn)生細(xì)胞。此外，在缺少外胚層成分的轉(zhuǎn)基因斑馬魚胚胎中，內(nèi)胚層細(xì)胞可以自行形成垂體樣結(jié)構(gòu)，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(nèi)皮對(duì)斑馬魚垂體的貢獻(xiàn)。這一出乎意料的啟示表明，在某些更原始的無脊椎動(dòng)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(zhǔn)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(jìn)化后代中得以幸存。