导语：目前对海鞘解剖结构的理解仍然有限。本研究采用多模态成像技术，包括光镜、Thunder和荧光共聚焦显微镜，研究地中海常见海鞘Halocynthia papillosa的神经结构和被囊。研究人员展示了先进的3D成像方法，即磁共振成像和同步加速器光束线上的高通量断层扫描。成像结果显示，H. papillosa的中枢神经与其他海鞘存在结构差异，并识别出口触手的三个不同亚目。该研究还首次记录了海鞘角质层脱落的详细自发荧光模式。对被囊的HiTT成像揭示了从纤维素层中出现的螺旋结构。该研究发表于《通讯-生物学》。
研究背景：海鞘作为模型生物
系统发育重要性
- 海鞘是脊椎动物的最近亲，形成脊索动物内的姐妹群。
- 作为脊索动物和无脊椎动物之间的进化联系。
- 对生态学、发育研究、药理学和药物发现具有重要价值。
研究物种：Halocynthia papillosa
- 地中海和东北大西洋常见的独居、固着底栖滤食动物。
- 尽管在地中海高丰度且栖息地可达（浅海沿岸水域），但尚未被广泛用作实验模型生物。
- 现有研究主要集中在其被囊的组织化学和显微镜检查。
核心发现之一：中枢神经系统的独特结构
与其它海鞘的差异
- H. papillosa的中枢神经没有明显的增厚，无法定位脑神经节。
- 在已重建脑神经节的14个物种中，所有Stolidobranchia都显示出神经在脑神经节处的明显增厚。
- 对于Halocynthia属，只有一项关于H. roretzi的研究发表了脑神经节图像，同样未发现神经增厚。
中枢神经的长度
- H. papillosa的两个二叉分支之间的神经节段长度为65毫米。
- 远超已知的独居海鞘范围（10毫米）。
- 研究建议：H. papillosa的脑神经节仅构成该神经区域的一个子节段，无法从外部区分。
神经腔
- 在背侧索神经丛的出现点发现了内部神经腔。
核心发现之二：被囊的复杂结构
被囊的层次
| 区域 | 特征 |
|---|---|
| 角质层 | 包含角质层脱落和下方的纤维束 |
| 中间区 | 包含众多纤维素层，嵌入不同密度的色素 |
| 表皮周区 | 高密度细胞核和液泡细胞 |
| 上皮 | 薄层，将被囊与内部身体分离 |
角质层脱落
- 呈圆锥形，向尖端逐渐变细。
- 在收缩状态下，相邻的角质层脱落相互重叠，形成强装甲。
- 首次记录：角质层脱落具有强烈的自发荧光。
- 荧光在收缩状态下覆盖整个被囊表面。
纤维素层的螺旋结构
- HiTT成像显示：纤维素形成圆锥形凹陷。
- 在螺旋化的纤维素内部，新月形结构保持完整。
- 致密的白色点状结构（推测为纤维束）精确地位于螺旋化纤维素的中心。