科学家发现证据表明，人类血细胞的起源可追溯至生活在7亿年前的单细胞祖先。通过重建血细胞的进化树，该团队揭示了当今免疫系统是如何从地球上最早的一些生命形式演变而来的。
得益于血液学和免疫学的进步，科学家们对人类和小鼠血细胞的构成和功能已经有了深入了解。但仍不清楚的是，这些细胞最初是如何出现并随时间演化的。为了回答这些问题，京都大学的研究人员着手追踪动物界血细胞的起源和多样化。
追溯血液至7亿年前
该团队创建了一种新的分析方法，比较了多种细胞类型和动物物种的基因表达模式。利用这种方法，他们构建了血细胞谱系的演化家谱，并估算了这些细胞在动物演化过程中是如何发展的。
研究人员还将血细胞与单细胞生物进行了比较，试图找出可能的单细胞祖先。
在所研究的人类血细胞谱系中，巨噬细胞与单细胞生物表现出最强的相似性。这一发现表明，最早的血细胞可能类似于巨噬细胞，这是一种吞噬有害微生物和细胞碎片的免疫细胞。
团队还将FOS基因（该基因在许多动物物种的血细胞中广泛表达）追溯至约7亿年前生存的一种单细胞祖先。据研究人员称，这表明最早的血细胞可能出现在多细胞动物首次在地球上出现的大致同一时期。
现代血细胞是如何演化的
研究结果表明，早期动物通过重新利用从古老单细胞祖先那里继承的遗传物质，创造了第一批血细胞。
分析还揭示了不同血细胞类型可能随时间推移而分化的过程。肥大细胞似乎是从巨噬细胞演化而来的，而T细胞和红细胞的早期版本随后从肥大细胞中产生。研究人员还发现，原型B细胞在肥大细胞分离后直接从巨噬细胞分化出来。
通过重建这一演化史，科学家们能够绘制出一幅7亿年的血细胞家谱。他们的结果表明，现代血液和免疫细胞的发育途径仍然反映了这一古老的演化历史。
与地球最早生命的鲜活纽带
研究人员表示，这项研究突显了现代血液和免疫细胞如何可能代表单细胞祖先在数亿年前建立的生物系统的延伸。
“我对这些发现深受感动，它们代表了我们工作的结晶，并阐明了脊椎动物血细胞的分化途径反映了这些细胞7亿年的演化历史，”团队负责人川本浩说道。
“当我意识到如此久远的遗产正以血细胞的形式在我的体内循环时，我感到自己与遥远的祖先更加亲近了，”西班牙演化生物学研究所的第一作者长畑洋介补充道。
该团队认为，为这项研究开发的新分析方法还可以帮助研究人员调查癌症等疾病的演化起源。他们表示，这可能会促进对疾病机制的更好理解，并最终有助于开发新的治疗方法。
论文“Animals have expanded the evolutionary legacy of unicellular ancestors in blood cells”（动物在血细胞中扩展了单细胞祖先的演化遗产）将于2026年5月29日发表在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）上，DOI：10.1073/pnas.2528110123。