理解自然發生的遺傳變異如何塑造人類健康與疾病，對於改進診斷和治療策略至關重要。墨西哥洞穴魚 Astyanax mexicanus 是進化醫學研究中的一個強有力模型系統，可用於探究針對多種疾病相關性狀——包括糖尿病、肥胖、失眠和眼退化——而自然進化形成的抗逆機制。A. mexicanus 的幼體與斑馬魚類似，具有透明性，因此能夠進行全腦成像、神經環路繪製，以及構建通過計算方法生成的圖譜，從而精確量化地表種群與洞穴種群之間的神經解剖學差異。
構建腦細胞類型的分子圖譜，為鑑定神經環路和生理過程中的進化差異奠定了基礎。在此，我們提出了一個洞穴魚幼體腦的單細胞圖譜，揭示了神經元和神經膠質細胞在丰度及分子特徵上的廣泛分化。我們的細胞類型圖譜驗證了已知的神經解剖學差異，包括洞穴魚視頂蓋的縮小以及松果體的擴張。我們發現多個與行為神經調控相關的神經膠質細胞類別發生了顯著變化，其中包括小膠質細胞。對地表魚與洞穴魚小膠質細胞之間差異表達基因的分析顯示，與突觸修剪和神經碎片清除相關的基因表達增強，這提示洞穴魚可能通過提高小膠質細胞活性來塑造腦發育。
我們還分析了未被歸類為典型神經元或神經膠質細胞的細胞類型，並鑑定出其轉錄組和細胞組成中的顯著分化，包括洞穴魚腦膜成纖維細胞的減少，以及松果體內非視覺感光受體中與光轉導相關的顯著轉錄變化。總之，這些發現提供了一個關於 A. mexicanus 地表型與洞穴型之間細胞類型特異性基因表達差異的綜合圖譜，為解析洞穴魚進化形成的疾病抗逆性的分子與細胞基礎建立了平台。
📄 原文連結：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.12.723532v1?rss=1
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