西工大：脊椎动物肺脏的起源和演化 |《自然-生态与演化》论文

肺是陆生脊椎动物的重要呼吸器官。大部分硬骨鱼都有肺，但软骨鱼无肺，因此它们是研究器官演化的理想模型。来自西北工业大学的研究团队分析了多种脊椎动物发育成熟和发育中肺组织的单细胞RNA测序数据，发现其细胞组成、发育轨迹和基因表达模式存在显著的相似性。令人惊讶的是，尽管软骨鱼无肺，但其体内存在大量与肺相关的基因、共表达模式和肺增强子，这表明肺脏发育的重要遗传基础存在于有颌脊椎动物的最后共同祖先中。此外，硬骨鱼祖先的1040个增强子中可能包含促成肺脏发育的肺特异性元件。

研究团队进一步发现，I型肺泡细胞是一类哺乳动物特有的肺泡细胞，在肺中高表达的ager和sfta2是哺乳动物特有的基因。功能验证表明，小鼠缺失sfta2会出现严重的呼吸系统缺陷，凸显了其在哺乳动物肺特性中的关键作用。这项研究提供了有关脊椎动物肺脏演化的综合性见解，展示了调控网络重组和新基因的出现如何共同塑造了不同物种的肺脏发育和特化。

论文表1：在CFE系统中形成具有类液体性质的微米级PopZ区室。

通讯作者：Chenguang Feng、Wen Wang、Qiang Qiu、Kun Wang（西北工业大学），Yilin Zhao（空军军医大学）

第一作者：Ye Li、Mingliang Hu、Jiangmin Zheng、Fenghua Zhang（西北工业大学），Zhigang Zhang（空军军医大学），Baosheng Wu（广东省科学院动物研究所）

DOI：10.1038/s41559-025-02642-6

发表日期：2025年2月14日

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