垂体拼图获得新的作品：洞察世纪历史争议修改进化史

幼虫斑马鱼脸的视图显示了一种红色的内胚层细胞和白色的所有其他细胞类型。Fabian，Crump和同事使用这些转基因斑马鱼，表明Endoderm细胞对垂体腺体产生了意想不到的贡献，从而解决了垂体进化的长期奥秘。

居民主义争议对关键腺体的发展争议，从USC医学院的研究领导的研究产生

新的USC-LED研究表明，对垂体腺体的发展和进化故事的变化。

豌豆大小的腺体，坐落在大脑的基础上，产生引起增长，侵略，性发展和繁殖的激素。几十年来，垂体的前叶 - 被制作的垂体 - 被认为是脊椎动物中出现的进化发展，以及眼睛的耳朵，鼻子和眼镜镜头。

广泛接受的“新的头假设”认为，所有这些身体部位都来自于位于胚芽形状的特定类型的胚胎结构或胚胎的最外层。同时，具有脊髓但缺骨头的动物，理解为代表早期的进化步骤，具有先前认为在最内胚层或内胚层中具有不同起源的垂体状结构。

Gage Crump是乌尔克凯氏医学院的干细胞和再生医学教授。

在2020年10月23日发布的文件中，USC研究人员呈现出在一些脊椎动物中，内胚层也构成了垂体前叶的一部分 - 这是一个追溯的科学争议主题的想法100年。该研究的调查结果是由国家卫生研究院的主要批准，建议腺体可能具有比以前想象的更长的进化历史。

“我们重新审视了与尖端技术的旧观察，证明了这种想法，即对垂体造成的内蒙古贡献，”乌克苏尔凯群岛凯瑟医学院的干细胞教授和再生医学。“我们的工作修改了垂体垂体的胚胎结构以及第一次进化的思考的想法。”

发展侦探工作

Crump和他的同事研究了斑马鱼，这是一个可用作实验模型的物种，部分原因是他们的发展是研究人员的开放式书籍;鸡蛋在外部施肥，胚胎几乎透过。研究团队使用了自己发明的新实验室方法来标记斑马鱼的胚胎细胞，并遵循通过成年期地下降的细胞。

另外，它们使用具有强大显微镜和单细胞RNA测序的时间流逝成像。后一种技术与DNA测序有关，而不是表征整个遗传密码，它只揭示了表达的基因，以及一次成千上万的群体的基因 - 一种理解性质的强大方式正在研究的细胞。

在一系列实验中随着斑马鱼胚胎的延时成像，团队记录了Rathke的小袋，从外层的一个结构以前被认为是垂体前叶的唯一来源，融合了塞内访的袋子，从内层的结构融合。他们的观察结果表明，内胚层对垂体前叶中的约20％的细胞负责。

将胚胎细胞命运到成人斑马鱼的另一个实验显示垂体中的异位和内源性细胞的混合物。将来自RNA测序的基因表达，科学家发现来自内端层的细胞最终分化为垂体中的所有主要类型的激素产生的细胞。此外，在缺乏外胚层组分的遗传操纵的斑马鱼胚中，内胚层细胞可以自身形成垂体状结构，尽管小于正常的垂体。

在一起，这些调查清楚地表现出对斑马鱼垂体的内脏贡献。这种意想不到的启示暗示，在某些更多的原始非脊椎动物 - 奇怪的生物中看到的准垂体似乎是奇怪的生物和大部分模糊的 - 可能以一种形式幸存下来，其中至少一些轴承的进化后代。

Crump，谁也是USC的博士计划在开发，干细胞和再生医学方面的创始总监，注意事项仍有待观察迹象是持续存在于人体中。

“这可能是鱼留住这个祖先的功能，但人类已经失去了它，”他说。“我们可以看到垂体不是一种像鼻子或耳朵或镜头一样的全新脊椎动物结构，而是在脊椎动物之前已经存在并随后掺入了新的外胚层贡献。通过在斑马鱼中捕捉这种进化遗物，我们已经解决了垂体来自垂体的谜团。“

一个古怪的想法（令人惊讶）

回到1910年代中期，解剖学家们报道了Rathke的袋与Seessel的小袋密切相关。Rathke的袋很长一直被理解为垂体内分泌成分的来源。相比之下，Seessel袋的命运和目的仍然是一个神秘的谜团 - 直到今天。

对于20世纪初的研究人员（自从以来的更多），没有良好的方法可以进一步探索两个胚胎结构之间的关系，从而进一步探索垂体对垂体贡献的可能性。起初热烈辩论，主题最终逐渐变为历史好奇心。

幸运的是，凯克学校的一名博士彼得比亚·彼得比亚，在这个先例中得到了很好的精通。在尝试其中一个标签和跟踪胚胎细胞的新技术，而桑福德伯纳姆前医学发现研究所的合作者开发的标签和跟踪胚胎细胞，他注意到垂体中的内胚层细胞。灯泡在他的脑海里脱下了。

“这是一个偶然发现，”克拉姆说。“我们对秘密统一体感兴趣，但我们没有出发才能研究垂体。因为这是如此意外的观察，我们真的不得不用多种调查证明它。“

参考：“谱系分析揭示了脊椎动物垂体的内脏贡献”由彼得比亚，霍昌曾，乔安娜Smeeton，Joseph J. Lancman，P.Duc Si Dong，Robert Cerny和J.Gage Creump，2020年10月23日，Science.doi ：
10.1126 / science.aba4767.

关于这项研究的其他作者是Keck School的Kuo-Chang Tseng;前凯克学校邮政编码乔安娜Smeeton，现在是哥伦比亚大学; Joseph J. Lancman和P. Duc Si Dong of Sanford Burnham Prebys;和布拉格查尔斯大学罗伯特·埃尔尼。

该研究得到了NIH（R35DE027550，K99DE027218，U01DK1055541，DP2DK098092），W.M.Keck基金会和捷克科学基金会（19-18634年）。