雷氏七鳃鳗作为现存的无颌脊椎动物代表，是一种由无脊椎动物向脊椎动物进化的过渡类型，被视为研究脊椎动物演化的重要模式生物。

近日，华大生命科学研究院联合辽宁师范大学七鳃鳗研究中心等单位在《自然—通讯》发表最新研究成果，团队基于华大自主研发的DNBelab C4和 DNBSEQ测序平台，采用单细胞RNA测序和单核RNA测序技术，构建了七鳃鳗全部器官的单细胞转录组图谱，系统解析了七鳃鳗在免疫系统和脂肪代谢等方面的细胞多样性及演化特征。

团队采集了七鳃鳗的血液、肌肉、肝脏、心脏、脑等14种组织样本，共测序604,460个细胞，鉴定出70种细胞类型，成功绘制了迄今最为完整的七鳃鳗细胞图谱，并揭示其细胞组成的系统发育关系。

雷氏七鳃鳗 研究团队供图

在这项成果中，团队发现七鳃鳗肠道中存在类胰岛细胞和腺泡细胞，其中92个胰岛样细胞与哺乳动物胰腺β细胞相似，而689个腺泡样细胞的功能与哺乳动物胰腺腺泡细胞相似。这表明七鳃鳗可能通过肠道承担部分胰腺功能，为理解脊椎动物胰腺的演化提供了新视角。

通过对七鳃鳗的免疫细胞进行深入分析，团队鉴定出280636个免疫细胞。其中，研究人员发现了一种关键的免疫相关蛋白——NATTERIN在七鳃鳗粒细胞中高表达，并定位于脂滴（细胞器，为代谢需求提供能量）。

进一步研究发现，NATTERIN蛋白不仅是先天免疫系统的组成部分，还可能参与脂肪代谢调控，尤其在将储存能量的白色脂肪转化为产热的棕色脂肪的白色脂肪棕色化过程中发挥关键作用。

为探究NATTERIN蛋白的功能，研究团队在小鼠体内构建了Natterin转基因模型，并通过高脂饮食诱导。结果显示，在NATTERIN蛋白过表达的小鼠腹股沟白色脂肪中，发现大量多房脂滴，类似于棕色脂肪细胞。而小鼠中的一种关键的产热蛋白——UCP1的高表达，表明白色脂肪向棕色脂肪的转化。

通过NATTERIN蛋白注射实验，团队发现其具有与奥利司他类似的减重效果，且低剂量的NATTERIN蛋白无明显毒性，不引发炎症或器官损伤，表明其在代谢调控中的安全性和潜在药用价值。

华大生命科学研究院研究员、论文通讯作者范广益表示：“七鳃鳗的细胞图谱为解析脊椎动物演化提供了前所未有的数据支持，而NATTERIN蛋白在脂肪代谢中的作用则为代谢性疾病的治疗提供了新靶点。”

据悉，未来该研究成果将在脊椎动物演化、免疫系统功能解析、脂肪代谢调控及新型肥胖干预策略等多个领域发挥重要作用。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41467-025-56153-w