近日，中国科学院成都生物研究所研究员江建平团队以饰纹姬蛙为研究对象，综合采取组织切片、透射电镜、荧光原位杂交、转录组和单细胞转录组等方式手艺，经由过程整合阐发多维数据，对饰纹姬蛙反常发育中呼吸器官改变的细胞份子机制进行了深切探讨。相干功效别离颁发在《动物学前沿》和《通信生物学》上。

这项研究显示，饰纹姬蛙鳃和肺中甲状腺激素受体TR-β基因的表达程度均在登岸的要害时候节点（反常岑岭期S44）到达峰值。甲状腺激素是引诱两栖动物反常发育的要害激素。甲状腺激素与其受体TR连系，可以或许引诱两栖动物在形态、组织和器官程度产生普遍重塑。是以，在反常岑岭期，甲状腺激素旌旗灯号通路在饰纹姬蛙鳃和肺的同步激活调控了鳃的接开云体育app收和肺的功能建成。

研究人员还进一步发现，在反常岑岭期饰纹姬蛙的鳃细胞产生凋亡，代谢底物增添，但是能量生成和卵白质转换能力却削弱。这注解，跟着鳃细胞的凋亡，发生的代谢底物其实不用在鳃本身的生命勾当。与此同时，底物运输能力在这一期间加强，提醒这些代谢底物可能被运输至其他组织或器官，为其重构供给需要的能量和物资。

单细胞转录组阐发注解，在登岸的要害时候节点，饰纹姬蛙的肺可以或许快速实现形态和功能的建成，首要依托两个要害步调。一个是肺间充质干细胞分化为基质成纤维细胞、肌肉成纤维细胞、光滑肌细胞和软骨细胞，为肺的形态建成搭建框架，并为其功能建成供给了细胞微情况；另外一个是肺上皮细胞的时序性份子表达模式产生改变，加强了肺泡气体互换、抗氧化和免疫等功能，从而增进了对陆地呼吸体例的顺应。

研究人员经由过程比力非洲爪蟾、饰纹姬蛙、小鼠和人的肺单细胞图谱，构建了跨物种的肺细胞映照关系。成果显示，虽然非洲爪蟾和饰纹姬蛙糊口在分歧情况中，其肺细胞图谱显现出高度相干性。有趣的是，研究人员发现，在饰纹姬蛙和哺乳动物的肺部存在两种内皮细胞类型，而在非洲爪蟾和肺鱼中仅发现一种。

另外，他们还发现了两栖动物的肺中唯一一种肺泡上皮细胞，而羊膜动物中均有两种肺泡上皮细胞。两栖动物的一种肺泡上皮细胞兼具了羊膜动物两种肺泡上皮细胞的特点和功能，这提醒脊椎动物在从水到陆演变的进程中逐步特化出分歧类型的肺泡上皮细胞，这多是对复杂陆地糊口的进一步顺应。这些成果撑持了脊椎动物器官演变首要由细胞而非组织驱动的理论。

相干论文信息：

https://doi.org/10.1186/s12983-024-00532-4

https://doi.org/10.1038/s42003-024-06369-1

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