洞穴魚類在黑暗條件下長期生存，演化出許多獨特的適應性特征，如眼睛和色素缺失。近年來，利用洞穴魚類墨西哥麗脂鯉Astyanax mexicanus作為模式物種，開展了大量的針對洞穴動物特征進化發育的實驗研究。相對於地表生活的麗脂鯉，洞穴麗脂鯉的Shh基因及其信號通路其他成員在胚胎發育過程中的表達範圍擴大，增加了晶狀體細胞的凋亡，最終導致眼睛退化。是否所有洞穴魚類眼睛的退行性演化都具有共同的遺傳機製，這個問題還沒有研究清楚。金線鲃屬是我國特有魚類，大部分種類生活在洞穴環境中，隨著洞穴依賴性的增強，眼睛逐漸變小直至徹底消失。針對不同起源、獨立演化的洞穴魚類群進行研究，對於理解洞穴魚類眼睛退化的普遍遺傳機製是十分必要的。

必威在线网址 胚胎發育信號轉導研究組和張春光研究員的魚類學組以洞穴金線鲃為動物模型，係統分析了洞穴種無眼金線鲃和地表種狹孔金線鲃眼睛之間的形態學和轉錄組水平的差異。研究發現，無眼金線鲃視網膜顯著薄於地表種狹孔金線鲃，其感光細胞和雙極細胞變少、變短。全轉錄組範圍的基因表達水平分析獲得了金線鲃轉錄組序列信息，鑒定了一係列的差異表達基因。進一步的通路分析發現，無眼金線鲃眼睛退化與視覺信號傳導相關信號通路（包括phototransduction、visual signal transduction 、 synaptic transmission等）和視網膜相關疾病（包括retinitis pigmentosa、cone-rod dystrophy、bradyopsia等）基因密切相關。

另外，通過與墨西哥洞穴麗脂鯉進行的形態學和基因表達水平的比較研究發現，無眼金線鲃視網膜退化可能由減低的細胞增值和一些重要的轉錄調控因子（例如crx和Wnt信號通路成員等）下調所致，而不是像洞穴麗脂鯉一樣，是由其晶狀體凋亡所誘導的眼睛退化。這說明洞穴金線鲃和洞穴麗脂鯉的眼睛退化可能具有不同的分子機製，這為能盡快闡明洞穴生物眼睛退行性演化的分子機製提供了重要而有意義的資料。

該成果於2013年6月在線發表於 Molecular Biology and Evolution雜誌(doi:10.1093/molbev/mst079)。胚胎發育信號轉導研究組助理研究員孟凡偉為該論文第一作者；張春光研究員和美國俄勒岡大學的John H. Postlethwait教授為共同通訊作者。

該研究得到了科技部、國家自然科學基金委和NIH的資助。（論文鏈接）

進化過程中無眼金線鲃視網膜各種細胞類型數目減小、感光細胞變短

洞穴無眼金線鲃眼睛退行性演化可能機製示意圖