与人类肾脏疾病相关的基因与海葵的触摸有关

来自澳大利亚大学的生物科学研究人员发表了一篇论文，扩展了我们对海葵触手中感觉神经元的理解，通过一个共同的基因将它们与人类的肾脏疾病联系起来

对人类听觉能力进化根源的分析促使研究小组仔细研究了海葵触手外侧发现的机械感毛细胞。机械感应与听觉和触觉能力有关，而毛细胞是脊椎动物内耳中的听觉细胞，它们接收振动以实现听觉。海葵的触手上有类似的细胞，也称为毛细胞，它们用来感知猎物的运动

在《自然通讯》上发表的一篇论文中，由通讯作者、美国大学生物科学副教授Nagayasu Nakanishi领导，研究人员发现，导致人类肾脏疾病的基因——多囊肾病1（或PKD-1）基因——也存在于海葵中，使它们的毛细胞能够检测到环境中的水分运动并促进反应

由于PKD-1在肾细胞中起着液体传感器的作用，并且是哺乳动物听力所必需的，这一新发现表明，PKD-1在感知液体运动方面具有进化上古老的作用，早于5.8亿多年前生活的哺乳动物和海葵的共同祖先

一种II型毛细胞的长而直立的纤毛。围绕y轴旋转的家禽活体触手表面外胚层共聚焦切片的3D投影图像：kaede转基因成年息肉。pou iv：：kaede表情以灰色显示。紫色箭头指向II型毛细胞特有的<50µm长的直立纤毛。比例尺：50µm。来源：《自然通讯》（2025）。DOI:10.1038/41467-025-56115-2

刺胞动物包括水母、珊瑚和海葵，是人类和昆虫等具有双侧对称性的动物的近亲。尽管人们通常认为海葵等生物缺乏脊椎动物所具有的复杂性和复杂性，但它们与人类共享许多相同的基因，包括那些负责基本功能和严重疾病的基因

因此，刺胞动物对于研究人类进化史很有用，因为双边动物和刺胞动物共享的特征可能存在于我们最后的共同祖先中。一个值得注意的特征是机械感觉系统，双侧和刺胞动物在机械感受器发育中使用相似的基因集

出乎意料的是，研究人员还发现，海葵触手表面不仅有一种机械感觉神经元，而且至少有两种独特的毛细胞。5.8亿多年前，属于与我们不同的群体的动物体内存在多种类型的机械感觉神经元，这表明我们古老的共同祖先的机械感觉系统可能比以前想象的更复杂，或者说，在海葵和水母等相关海洋刺中，机械感觉神经元的细胞类型多样性已经独立增加。这些发现标志着对人类机械感觉的基本基础和动物机械感觉系统进化的持续研究迈出了重要一步

“这篇论文是本科生和研究生与我们的导师Nakanishi博士多年研究的成果，”该论文的第一作者、生物科学博士生Baranyk说。Nakanishi补充道：“看到所有事情都结合在一起，这项工作可以作为对科学知识的贡献和对未来研究的启发而分享，这是非常有益的。”“我很高兴看到我们团队的努力——在许多‘失败’的实验和一些成功的实验之后——得到了回报。见证学生逐渐成熟为科学家，做出新的发现，并利用这些经验找到通往更伟大事物的道路，总是很有意义的。”

图1L所示的II型毛细胞三维重建的侧视图，围绕Y轴旋转。顶端向上。纤毛（顶端投影）显示为蓝色，立体绒毛/微绒毛显示为紫色，细胞体和基底神经突显示为青色，细胞体内的核显示为蓝色。与突触相关的囊泡云显示为黄色。请注意，囊泡云以及突触主要位于包括神经突起在内的基底区域。来源：《自然通讯》（2025）。DOI:10.1038/41467-025-56115-2

该论文的六位合著者中有五位隶属于美国大学。除了Baranyk和Nakanishi，Miguel Silva是生物科学硕士生，而另外两位合著者Kristen Malir和Sakura Rieck在研究进行时是Nakanishi实验室的本科生。Gracie Scheve是Nakanishi实验室的访问本科生。Silva和Malir已经毕业 More information: Julia Baranyk et al, Structural, molecular and developmental evidence for cell-type diversity in cnidarian mechanosensory neurons, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-56115-2

Journal information: Nature Communications