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理解自然发生的遗传变异如何塑造人类健康与疾病，对于改进诊断和治疗策略至关重要。墨西哥洞穴鱼 Astyanax mexicanus 是进化医学研究中的一个强有力模型系统，可用于探究针对多种疾病相关性状——包括糖尿病、肥胖、失眠和眼退化——而自然进化形成的抗逆机制。A. mexicanus 的幼体与斑马鱼类似，具有透明性，因此能够进行全脑成像、神经环路绘制，以及构建通过计算方法生成的图谱，从而精确量化地表种群与洞穴种群之间的神经解剖学差异。构建脑细胞类型的分子图谱，为鉴定神经环路和生理过程中的进化差异奠定了基础。在此，我们提出了一个洞穴鱼幼体脑的单细胞图谱，揭示了神经元和神经胶质细胞在丰度及分子特征上的广泛分化。我们的细胞类型图谱验证了已知的神经解剖学差异，包括洞穴鱼视顶盖的缩小以及松果体的扩张。我们发现多个与行为神经调控相关的神经胶质细胞类别发生了显著变化，其中包括小胶质细胞。对地表鱼与洞穴鱼小胶质细胞之间差异表达基因的分析显示，与突触修剪和神经碎片清除相关的基因表达增强，这提示洞穴鱼可能通过提高小胶质细胞活性来塑造脑发育。我们还分析了未被归类为典型神经元或神经胶质细胞的细胞类型，并鉴定出其转录组和细胞组成中的显著分化，包括洞穴鱼脑膜成纤维细胞的减少，以及松果体内非视觉感光受体中与光转导相关的显著转录变化。总之，这些发现提供了一个关于 A. mexicanus 地表型与洞穴型之间细胞类型特异性基因表达差异的综合图谱，为解析洞穴鱼进化形成的疾病抗逆性的分子与细胞基础建立了平台。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.12.723532v1?rss=1
🏷️ 洞穴鱼 单细胞图谱 脑细胞组成 基因表达差异 小胶质细胞 进化医学