日前，中國水產科學研究院黃海水產研究所貝類遺傳資源與育種研究團隊在國際期刊《Genomics》在線發表了題為“Cell type diversity in scallop adductor muscles revealed by single-cell RNA-Seq”的研究論文。該研究通過對蝦夷扇貝閉殼肌主要細胞類群的分類鑒定，繪制了神經、肌肉和血淋巴等細胞類群的分化軌跡，揭示了間充質干細胞參與多樣化的基因轉錄調控，不僅為貝類細胞類型、干細胞維護及細胞分化等研究奠定基礎，而且為扇貝優良品種培育提供重要科學依據。
肌肉組織既是動物的基本結構組織和運動器官，也是人類食物的重要蛋白源。提高水產動物的出肉率，不僅需要認識動物肌肉結構組成，更需要深入解析肌肉的細胞組成。扇貝閉殼肌肥大鮮嫩、營養豐富，主要包括橫紋肌和平滑肌兩部分，兩者在收縮功能和品質性狀分化明顯。研究團隊前期利用電鏡超薄切片等方法發現橫紋肌和平滑肌的結構存在明顯差異，但對其細胞構成了解甚少。研究團隊利用已建立的扇貝肌肉單細胞懸液的制備方法（ZL201911181731.X），采用10×Genomics單細胞轉錄組測序技術揭示了蝦夷扇貝閉殼肌中主要存在四大細胞類群：間充質干細胞、肌肉細胞、神經元和血淋巴細胞。其中，橫紋肌共發現20種不同的細胞亞群，而平滑肌有14種細胞亞群，見圖1。利用代表性的標記基因進行t-SNE細胞類群的可視化分析，查明了各標記基因在不同細胞類型中的表達特征，通過擬時分析繪制了神經、肌肉和血淋巴等細胞類群的分化軌跡，揭示了間充質干細胞可能參與多樣化的基因轉錄調控過程。同時，采用免疫雙熒光技術對橫紋肌的間充質干細胞和神經細胞進行了組織學定位，解析了橫紋肌纖維細胞、膠質細胞、透明細胞和粒細胞等細胞類型的超微結構特征。研究結果為貝類細胞類型鑒定、干細胞及扇貝良種培育等研究工作提供了重要的科學依據。
該論文第一作者為孫秀俊副研究員，通訊作者為劉志鴻研究員，該研究得到國家重點研發計劃（2018YFD0900104）等項目的資助。全文鏈接為https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888754321003220。
圖1. 蝦夷扇貝閉殼肌（橫紋肌和平滑肌）的細胞分類圖譜
