近日，西安交通大学第二附属医院肝胆胰与肝移植外科刘昌教授、曲凯教授团队与西北工业大学生态环境学院王文教授、邱强教授及王堃教授团队关于肝脏功能起源的合作研究取得重要成果，并以“文昌鱼肝盲囊与脊椎动物肝脏的单细胞比较研究揭示脊椎动物肝脏进化中的重复基因机制”（“Single-cell analysis of the amphioxus hepatic caecum and vertebrate liver reveals genetic mechanisms of vertebrate liver evolution”）为题在《自然》（Nature）子刊《自然-生态与进化》（《Nature Ecology & Evolution》）在线发表。

肝脏是人体功能最为复杂的脏器之一。肝脏功能的起源与进化是生物学中一个长久以来的谜题，它不仅关系到生物体内部复杂的代谢过程，也是生物体适应环境变化的关键环节。在脊椎动物的进化历程中，肝脏的形态和功能经历了显著的演变，但其详细的遗传机制尚未完全阐明。本研究通过多组学分析技术，深入探讨文昌鱼原始肝脏与脊椎动物肝脏之间的同源性和差异性，绘制了肝脏功能进化图谱，揭示了基因组重复事件在塑造肝脏再生、胆汁形成及凝血因子合成等复杂功能中的关键作用。通过进一步功能研究，研究人员证实了kdr和flt4基因所介导的肝血窦形成，是脊椎动物肝脏功能进化的关键事件。

本次发现挑战了以往关于器官进化主要由基因调控元件变化驱动的观点，强调了基因重复在复杂器官形成和功能演化中的重要性。法国两位学者专门发表了评论文章，对本研究的创新性予以高度评价。

Nature子刊《Nature Ecology & Evolution》是生物学与生态学领域内极具影响力的顶级期刊。近三年的统计数据显示，该期刊收录的文章以西方学者的研究为主，而中国大陆学者在同一时期的发文量仅为109篇，排名全球第五。该研究得到了国家自然科学基金、陕西省重点研发计划重点创新产业链项目等多个重要项目资助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41559-024-02510-9