ヤツメウナギ脳アトラスが脊椎動物脳の祖先的設計図を解明 (Lamprey Brain Atlas Uncovers Ancestral Blueprint of Vertebrate Brain)

ad

2026-06-24 中国科学院(CAS)

Chinese Academy of Sciences(CAS)のKunming Institute of Zoologyを中心とする研究チームは、BGI-ResearchおよびLiaoning Normal Universityと共同で、無顎類ヤツメウナギの全脳について世界初となる三次元単一細胞アトラスを作製した。約4億5千万年前に顎を持つ脊椎動物と分岐したヤツメウナギの脳を解析した結果、マウスと多くの脳領域で遺伝子発現パターンが共通しており、脊椎動物の共通祖先は既に高度に組織化された複雑な脳を備えていたことが示唆された。一方で、ヤツメウナギには独自の中脳ニューロンや大型ミュラー細胞が存在し、哺乳類では大脳皮質が発達するなど、それぞれ独自の進化も確認された。また、興奮性と抑制性の両方の機能を持つ未分化なニューロン(AEN)が無顎類や他の非羊膜類に多く存在することから、全ゲノム重複を契機として神経細胞が機能分化した可能性が示された。さらに、小脳の原型となる「プロト小脳」の存在も示され、脊椎動物の脳進化の起源に新たな知見を提供した。

<関連情報>

ヤツメウナギの3D単一細胞トランスクリプトミクスにより、脊椎動物の脳の祖先的特徴と特殊化特徴が明らかになる Lamprey 3D single-cell transcriptomics reveals ancestral and specialized features of the vertebrate brain

Haixu Wu, Duoyuan Chen, Jun Li, Tao Zhou, […] , and Bing Su
Science  Published:18 Jun 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/science.aea2535

ヤツメウナギ脳アトラスが脊椎動物脳の祖先的設計図を解明 (Lamprey Brain Atlas Uncovers Ancestral Blueprint of Vertebrate Brain)
Three-dimensional transcriptomic atlas of the lamprey brain and vertebrate brain evolution.

Abstract

The lamprey occupies a pivotal position for elucidating vertebrate brain evolution. Using spatial transcriptomics and single-nucleus RNA sequencing, we generated a three-dimensional molecular atlas of the lamprey brain, identifying 209 distinct cell clusters across 14 regions. Cross-species comparisons revealed broad conservation of regional spatial architecture, defining an ancestral organizational blueprint. Within this conserved framework, however, marked lineage-specific divergence emerged. We observed extensive neuronal specialization across vertebrate lineages, accompanied by regulatory shifts associated with spatial reorganization and functional diversification of neuronal populations. Additionally, our results suggest that a cerebellum-like architecture predates the jawed vertebrate cerebellum. Together, these findings identified constraints on neural organization and detected cellular innovations driving evolutionary diversification.

細胞遺伝子工学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました