几乎每种动物物种，包括人类，都有血细胞——但别太自恋地以为你的血细胞是哺乳动物独有的。不同物种在数百万年的抗感染适应过程中进化出了不同类型的血液和免疫细胞，这是大自然在说“适应，否则就灭亡”。科学家们通过血液学和免疫学已经对人和小鼠的血细胞了解颇多，但这些细胞最初如何出现和进化仍然是个谜。于是，京都大学的研究人员决定追溯动物世界中血细胞的起源和多样化。
研究团队创建了一种新的分析方法，比较多种细胞类型和物种的基因表达模式，构建血细胞谱系的进化树，并估算这些细胞随时间的发展。他们还比较了血细胞与单细胞生物，以识别可能的单细胞祖先——结果发现，巨噬细胞（吞噬有害微生物和碎片的免疫细胞）与那些古老独行侠的相似性最强。这表明最早的血细胞可能类似于巨噬细胞，这起点之卑微，就像“我以前是个单细胞团块，靠吃为生”。
研究人员追踪了FOS基因——该基因在多种动物的血细胞中广泛表达——追溯到约7亿年前的一个单细胞祖先，这意味着第一批血细胞大约在同时期出现，当时多细胞动物刚刚登场。换句话说，早期动物回收了单细胞祖先的遗传物质来制造血细胞。分析还揭示了不同血细胞类型如何随时间分支：肥大细胞从巨噬细胞进化而来，早期T细胞和红细胞后来从肥大细胞分化，而原型B细胞则在肥大细胞分离后直接从巨噬细胞分支出来。
通过重建这个7亿年的家谱，科学家们绘制了血细胞的进化图，并发现现代发育途径仍然反映了这段古老历史。“这些发现让我深受感动，它们是我们工作的结晶，表明脊椎动物血细胞的分化途径反映了这些细胞7亿年的进化史，”团队负责人Hiroshi Kawamoto说。西班牙进化生物学研究所的第一作者Yosuke Nagahata补充道：“当我意识到这个来自远古的遗产以血细胞的形式在我体内循环时，我感觉离我们遥远的祖先更近了。”研究团队认为，他们的新分析方法还有助于研究癌症等疾病的进化起源，从而可能带来新的治疗方法——既然要继承古老的细胞包袱，不如学会如何修复它。
这篇题为《动物在血细胞中扩展了单细胞祖先的进化遗产》的论文将于2026年5月29日发表在《美国国家科学院院刊》上，doi: 10.1073/pnas.2528110123。材料由京都大学提供。注意：内容可能因风格和长度而编辑。