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七鳃鳗（sea lamprey）是一种有脊椎的鱼类，作为古代脊椎动物的代表，其分支约形成于五亿年前。近日，科学家们首次对七鳃鳗进行了全基因组测序，并将结果发表在《自然·遗传学》（Nature Genetics）杂志上。海洋生物学实验室（MBL）的研究人员发现，七鳃鳗基因组中存在一些与人类神经障碍相关的基因，包括阿尔茨海默病、帕金森病和脊髓损伤。

“这意味着七鳃鳗可以作为理想的分子模型，推动我们对人类神经退行性疾病和神经障碍致病机制的理解，”MBL的Jennifer Morgan说。她研究的最终目的是确定脊髓受损时出现的问题，并设法校正相关缺陷，使神经系统重获正常功能。

与人类不同，七鳃鳗神经系统的再生能力特别强。即使切断七鳃鳗的脊髓，其受损神经细胞仍然能够再生，在10至12周内七鳃鳗就能重获游泳能力。自2009年以来，Morgan及其同事一直在研究七鳃鳗脊髓受伤后的恢复过程。七鳃鳗大脑和脊髓中的神经元较大，且已被鉴定，这使其成为在单细胞水平上研究再生的理想模型。

MBL研究团队与密歇根州立大学Weiming Li和肯塔基大学Jeramiah Smith领导的59位研究人员合作，在Illumina和罗氏454平台上完成了七鳃鳗的首次全基因组测序，并进行了高质量装配。七鳃鳗测序并不容易，因为其基因组中含有大量重复片段，GC含量也很高，且没有已测序的近亲可供参考。

与人类不同，七鳃鳗没有髓鞘——髓鞘包围着神经元，能够更快地传导神经冲动。然而，研究人员发现，一些通常在髓鞘中表达的基因也在七鳃鳗中表达。当人体脊髓受损后，髓鞘相关分子会抑制神经再生。“许多脊髓损伤研究的焦点都是中和这些抑制性分子，”Morgan说。“这就出现了一个有趣的问题：这些髓鞘相关基因在不含髓鞘的动物中有什么用呢，更何况这种动物的再生能力还很强。这一发现引发了一系列引人入胜的问题。”对这些基因进行研究，可以帮助人们理解为何人类在很久以前丧失了神经再生能力，以便寻找重获这一能力的途径。

目前，Morgan及其同事正致力于分析七鳃鳗脊髓受伤后再生过程中哪些基因得以表达以及这些基因何时表达。这类研究将大大加速阿尔茨海默病、帕金森病和脊髓损伤的药物研发，而七鳃鳗的全基因组测序为此提供了宝贵信息。

（生物通编辑：叶予）