视网膜肾上腺素能模块调节哺乳动物视觉进化

哺乳动物进化过程中保守神经回路如何被修饰，仍知之甚少。在此，我们结合跨物种单细胞转录组学、原位验证、视网膜生理学和条件遗传学，鉴定出一种与超级目相关的、存在于哺乳动物视网膜中的肾上腺素能模块。我们发现，编码β1-肾上腺素能受体的ADRB1在所采样的Euarchontoglires类群的杆状双极细胞中具有特异表达，但在所采样的Laurasiatheria和Marsupialia类群的同源细胞中缺失。在小鼠中，β1-肾上腺素能受体定位于杆状双极细胞末梢，并通过Gs-腺苷酸环化酶-cAMP-PKA信号通路增强其向AII无长突细胞的传递。该调节增强了同步释放，加速了下游神经节细胞输出，并提高了暗视觉视网膜电图反应；而杆状双极细胞特异性Adrb1缺失则可消除去甲肾上腺素诱导的增强效应，但不影响基础视觉功能。在昼行性的树鼩中，这一具有锥体主导视网膜的Euarchontoglires物种里，ADRB1则从杆状双极细胞被重新部署至锥体感光细胞。这些发现揭示了一种在进化上可移动的神经调质模块，可根据视觉生态对视网膜计算进行调节。

保守的神经回路在哺乳动物进化过程中如何被修饰，迄今仍知之甚少。我们结合跨物种单细胞转录组学、原位验证、视网膜生理学和条件遗传学，鉴定出一个与超目相关的肾上腺素能模块，存在于哺乳动物视网膜中。我们发现，编码β1-肾上腺素能受体的 ADRB1 在所采样的 Euarchontoglires 物种的杆状双极细胞中具有特异性表达，但在所采样的 Laurasiatheria 和 Marsupialia 物种的同源细胞中缺失。在小鼠中，β1-肾上腺素能受体定位于杆状双极细胞末梢，并通过 Gs-腺苷酸环化酶-cAMP-PKA 信号通路增强其向 AII 无长突细胞的传递。该调制增强了同步释放，加快了下游神经节细胞输出，并提高了暗视觉（scotopic）视网膜电图反应；而杆状双极细胞特异性的 Adrb1 缺失则消除了去甲肾上腺素诱导的增强作用，但不影响基础视觉功能。在昼行性的树鼩这一具有以锥体为主视网膜的 Euarchontoglires 物种中，ADRB1 则从杆状双极细胞重新部署至锥体感光细胞。上述发现揭示了一种在进化上可迁移的神经调制模块，可依据视觉生态环境调节视网膜计算。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.15.744996v1?rss=1

🏷️ 视网膜调制 β1-肾上腺素能受体 视觉进化 杆状双极细胞 跨物种单细胞转录组 神经调质模块