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我校七鳃鳗研究中心连续在《Science》发表重要成果 揭示脊椎动物脑与心脏起源演化机制

2026-07-28  点击:[]

近日,由中国海洋大学牵头,联合辽宁师范大学等国内外多家高校和科研机构共同开展的国际合作研究取得重要突破。我校生命科学学院七鳃鳗研究中心逄越教授作为共同第一作者,在《Science》以First Release形式在线发表题为Spatially resolved single-cell atlas reveals the macroevolutionary trajectory of animal hearts》的研究论文。该成果为揭示动物心脏起源与演化规律提供了原创性理论框架,也为心脏发育调控机制及相关疾病研究提供了重要科学依据。

研究团队选取两侧对称动物27个代表性物种,整合比较基因组、Bulk转录组、单细胞转录组和空间转录组等多维数据,构建了迄今物种覆盖最广、演化跨度最大的动物成体心脏高精度空间单细胞图谱,并建立开放共享的HEART数据库,为全球动物心脏比较研究提供了重要数据资源。该研究从基因、细胞、空间和器官多个层面系统重构了动物心脏宏观演化蓝图,为深入理解心脏起源、房室形成、再生能力及环境适应机制提供了新的理论框架。

作为现存最古老的无颌脊椎动物,七鳃鳗代表了脊椎动物演化过程中最早形成具有独立心房和心室两腔心脏的代表性物种,处于无脊椎动物简单循环系统向有颌脊椎动物多腔室心脏演化的关键过渡阶段。因此,七鳃鳗不仅是重建脊椎动物祖先心脏形态与功能特征的关键模式动物,也是解析心脏腔室起源、心肌细胞分化及心血管系统早期演化机制不可替代的研究对象,为理解复杂心脏结构和功能的演化提供了独特的比较生物学视角。

这是继2026年6月19日研究团队在《Science》以封面论文发表《Lamprey 3D single-cell transcriptomics reveals ancestral and specialized features of the vertebrate brain》之后取得的又一项重大原创成果。两项成果分别围绕脊椎动物两大重要器官的起源与演化开展系统研究,构建了从细胞到器官、从空间结构到演化过程的原创性理论体系,为揭示器官形成与演化规律提供了重要科学依据。

近年来,生命科学学院七鳃鳗研究中心立足七鳃鳗这一脊椎动物关键演化节点模式动物,围绕脊椎动物起源与器官演化、比较医学及重大疾病机制等国际前沿科学问题开展系统研究。依托国家与地方联合工程研究中心、辽宁省七鳃鳗重点实验室等科研平台,参与承担国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等国家级科研任务,建立了覆盖比较基因组学、单细胞组学、空间转录组学、多组学整合分析及功能验证的全链条技术体系,构建了七鳃鳗全脑三维空间单细胞图谱、动物心脏演化空间单细胞图谱、七鳃鳗全组织单细胞图谱等一系列国际领先的数据资源,形成了具有鲜明特色和国际影响力的七鳃鳗器官演化研究体系,为解析脊椎动物复杂器官起源与演化研究作出了重要贡献。

文字:逄越      

编辑:聂肖松     

审核:崔然吉,李朝明





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