科技日报记者 宋迎迎
3月1日，记者从青岛农业大学（以下简称青岛农大）获悉，该校动物科技学院马属动物研究团队构建了驴全身组织单细胞转录组图谱，解析了驴皮的独特转录模式及其代谢特征。该研究系统解析了驴全身细胞的分子特征，填补了驴皮代谢机制研究领域的关键空白，为驴种质资源的保护与创新利用提供了重要的数据支撑和理论依据。相关研究成果近日发表在国际学术期刊《先进科学》上。
研究团队借助单细胞转录组技术，系统构建了德州驴20种组织的单细胞转录图谱。该图谱涵盖了275050个高质量细胞，注释得到了84种细胞类型，包括浦肯野细胞（一种位于小脑皮质的神经元细胞）和肠内分泌细胞等稀有细胞类型。基于加权基因共表达网络分析，研究团队揭示了驴各器官系统的功能基因调控网络。该团队还系统推断了组织和细胞类型特异性转录因子调控网络，揭示了多个组织特异性转录因子模块。
基于跨物种和跨组织的比较分析，研究人员揭示了驴皮脂细胞在能量和脂质代谢中的独特基因表达模式，鉴定出PON3为驴皮脂细胞的特异性标记基因，并进一步阐明驴皮脂细胞主要通过丁酸代谢途径生成乙酰辅酶A，进而驱动脂肪酸合成。结合驴、马、牛和猪皮肤的代谢组学数据，研究发现，相对于其他物种，花生四烯酸等代谢物在驴皮肤组织中高度积累，提示其与驴皮药用价值的潜在关联。通过整合驴皮单细胞转录组和代谢组数据，研究发现CD44在调控皮脂细胞以及塑造驴皮独特代谢模式方面发挥关键作用。这一发现从细胞分子层面解析了驴皮独特药用价值的生物学本质，同时为阿胶原料及其产品的精确鉴别提供了可靠的分子靶标。基于本研究理论成果，未来可进一步探究驴皮活性成分的规模化合成，从而缓解驴资源与阿胶产量之间的供需矛盾，助力我国阿胶产业突破资源瓶颈。
团队还建立了驴单细胞转录图谱在线数据库，有望进一步推动驴相关研究领域的快速发展，助力我国驴种质资源保护与利用方面取得更大突破。
