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Science 封面：七鳃鳗全脑三维单细胞图谱重建脊椎动物脑祖先蓝图
顶级刊物论文速递 · 发布 2026-06-20T11:08:00+08:00 · 更新 2026-06-20T11:14:59+08:00
核心结论
Science 6 月 19 日以封面论文发表中国科学院昆明动物所、华大生命科学研究院、辽宁师范大学等团队的七鳃鳗脑图谱研究。团队结合 Stereo-seq 和单细胞核 RNA 测序，分析 46 万余个细胞并划分 14 个主要脑区，提出脊椎动物脑主体空间框架在约 5 亿年演化中高度保守，同时神经元从兼具兴奋/抑制标记的“兼职”状态走向更专门化分工。
Science 6 月 19 日发表封面论文 Lamprey 3D single-cell transcriptomics reveals ancestral features of the vertebrate brain，DOI 为 10.1126/science.aea2535。中国科学报 / 科学网 同日报道称，研究由中国科学院昆明动物研究所宿兵团队，联合华大生命科学研究院、辽宁师范大学等完成，目标是利用无颌类脊椎动物七鳃鳗重建脊椎动物脑的祖先状态。
七鳃鳗适合做这个问题，是因为它约在 4.5 亿年前与有颌类脊椎动物分化，核心形态在化石记录中长期稳定。研究难点在于脑组织微小且 RNA 易降解。科学网报道披露，团队将高精度空间转录组 Stereo-seq 与单细胞核 RNA 测序结合，连续切片并重建三维空间信息，最终覆盖 46 万余个细胞，划分出 14 个主要脑区。
论文的关键发现有两层。第一，七鳃鳗与小鼠在原始脑区空间分布上显示出超出预期的保守性，例如嗅球分层和菱脑分节框架，提示脊椎动物脑的主体蓝图在漫长演化中保留较多。第二，团队整合七鳃鳗、斑马鱼、小鼠、猕猴等 8 个代表性脊椎动物数据，发现七鳃鳗脑中占主导的 AEN 神经元同时共表达兴奋性和抑制性标记，而在后续演化中逐步出现更专门化的神经元分工。
为什么重要，在于它把脑演化研究从形态比较和单细胞分类推进到“空间中的细胞类型演化”。这不仅帮助解释复杂大脑如何从早期脊椎动物框架中演化出来，也为比较模型动物、寻找脑区同源关系和理解神经元类型分化提供了新的底图。报道还称，七鳃鳗脑 3D 可视化图谱数据已上线 CNGB 数据库，意味着后续研究者可以围绕特定脑区、细胞类群和发育程序继续复用。
边界在于，七鳃鳗是关键类群但不是“祖先本身”，用现存物种推断 5 亿年前状态仍需与更多无颌类、有颌类和发育阶段数据交叉验证。AEN 神经元从“兼职”到“专职”的解释也更像演化模型，需要功能实验继续确认这些分子标记对应的生理角色。
信息来源
可信度说明
来源包括 *Science* 正式论文页和中国科学报/科学网对研究团队、方法、细胞数量、脑区划分与数据库开放的报道。论文为顶刊同行评议，可信度高；但祖先状态重建属于比较推断，具体神经功能和跨物种推广仍需后续实验验证。
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