تقریباً هر حیوانی روی این سیاره شگفتانگیز خون دارد. اما این خون از کجا آمده است؟ در یک تلاش بلندپروازانه، تیمی بینالمللی به رهبری دانشگاه کیوتو در ژاپن، تاریخ تکامل سلولهای خونی را ۷۰۰ میلیون سال به عقب برگردانده است. آنها کشف کردهاند که خون از ابتدا پس از ظهور حیات چند سلولی ایجاد نشده است. در عوض، به نظر میرسد خون از ماشینهای ژنتیکی بازیافتی و ارتقا یافتهای تشکیل شده است که از اجداد تک سلولی (که صدها میلیون سال قبل از ظهور اولین حیوانات زندگی میکردند) به ارث رسیده است.
هیروشی کاواموتو، ایمونولوژیست دانشگاه کیوتو که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، گفت: «من عمیقاً تحت تأثیر این یافتهها قرار گرفتهام. مسیرهای تمایز سلولهای خونی مهرهداران، تاریخ تکاملی ۷۰۰ میلیون ساله این سلولها را منعکس میکند.»
روش تحقیق
درک اینکه سلولها از کجا آمدهاند به یک رویکرد غیرمستقیم نیاز دارد. واحد اصلی که محققان تاریخ تکامل خود را از آن جمعآوری کردند، «ترنسکریپتوم» (transcriptome) است. آنها دادههای ترنسکریپتوم را برای طیف گستردهای از گونهها (از جمله انسان، موش، گورخرماهی، مگس، کرم و برخی موجودات تک سلولی) جمعآوری کردند. سپس محققان به دنبال الگوهای مشترک گشتند. اگر دو نوع سلول بسیار دور از هم از ماشینهای تنظیمکننده عمیقاً مشابهی استفاده کنند، ممکن است از همان برنامه اجدادی سلولی سرچشمه گرفته باشند.
یافتهها
نتایج این تحلیل نشان داد اولین سلولهای خونی احتمالاً بسیار متفاوت از حاملان اکسیژن پیچیده و روان در بدن امروزی شما بودند. در عوض، آنها موجوداتی بیقاعده و شبیه آمیب (amoeba-like) شبیه به «ماکروفاژها» (macrophages) بودند. با این حال، آنها نیز از ناکجا ظاهر نشدند.
محققان وقتی فعالیت ژنتیکی سلولهای خونی را با موجودات تک سلولی مدرن که در مطالعه آنها نزدیک به حیوانات بودند مقایسه کردند، شباهتهای قابل توجهی یافتند. برخی از موجودات تک سلولی برنامههای ژنتیکی داشتند که بسیار نزدیک به ماکروفاژها بود. برای بررسی بیشتر این ارتباط، محققان به ژنی روی آوردند که بارها در هر دو سلول خونی حیوانات و موجودات تک سلولی یافتند: Fos.
نتیجهگیری
نتایج نشان میدهد ماشینهای ژنتیکی برای رفتار شبیه ماکروفاژ اولین بار در موجودات تک سلولی ظاهر شد. این اتفاق صدها میلیون سال قبل از واگرایی حیوانات و یوکاریوتهای تک سلولی (eukaryotes) از یک جد مشترک رخ داد.
محققان فکر میکنند از اینجا، سلولهای خونی به دو شاخه اصلی تکاملی تقسیم شدند. از سلولهای خونی اجدادی شبیه ماکروفاژ، یک دودمان اصلی دوم در نهایت جدا شد: اجداد «ماست سلها» (mast cells). این ماست سلها بعداً باعث ایجاد سلولهای T، گلبولهای قرمز و پلاکتها شدند، در حالی که ماکروفاژها به تولید سلولهای B (که آنتیبادی میسازند) ادامه دادند.
یوسوکه ناگهاتا، ایمونولوژیست و نویسنده اول این مطالعه، گفت: «وقتی اجازه میدهم این میراث (از آن زمان بسیار دور) در بدنم به عنوان سلولهای خونی در گردش باشد، به اجداد دور خود نزدیکتر احساس میکنم.»
