《Animal Nutrition》：Single-nucleus RNA sequencing reveals regulatory mechanisms of bile acids on lipid metabolism in
Litopenaeus vannamei
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本研究针对甲壳动物缺乏胆汁酸从头合成能力、低鱼粉饲料易诱发肝胰腺损伤等问题，通过单核RNA测序技术构建了首个无脊椎动物肝胰腺细胞图谱，发现胆汁酸补充可通过调节F/R/B细胞比例、抑制NCAM/COLLAGEN通路改善肝胰腺纤维化，并揭示"E细胞→R细胞→B/F细胞"的新型分化轨迹，为低鱼粉饲料开发提供理论依据。
在当今水产养殖业面临鱼粉资源紧缺的背景下，如何通过营养调控手段改善养殖动物的健康状态成为重要课题。凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）作为全球产量最高的甲壳类养殖物种，其饲料中鱼粉的替代问题尤为突出。然而，甲壳动物与脊椎动物在胆汁酸代谢方面存在本质差异——它们缺乏胆囊结构以及法尼醇X受体（FXR）等关键调控元件，无法自主合成胆汁酸，必须完全依赖膳食获取。当饲料中鱼粉含量降低时，对虾会出现生长性能下降、肝胰腺纤维化、脂质代谢紊乱等一系列问题，其背后的细胞分子机制却一直未被阐明。
为此，广东海洋大学马宇轩等研究人员在《Animal Nutrition》上发表了创新性研究，首次将单核RNA测序（snRNA-Seq）技术应用于海洋无脊椎动物肝胰腺研究。该研究设计了三种实验饲料：高鱼粉饲料（HF，25%鱼粉）、低鱼粉饲料（LF，12.5%鱼粉）以及添加400 mg/kg胆汁酸的低鱼粉饲料（LFB），对480尾凡纳滨对虾（初始体重0.640±0.003 g）进行了为期8周的养殖试验。
研究团队运用了多项关键技术方法：通过组织生化分析检测肝胰腺功能指标；采用16S rRNA测序分析肠道菌群组成；利用单核RNA测序技术构建肝胰腺细胞图谱；运用CellChat算法解析细胞间通讯网络；通过Monocle软件进行伪时间轨迹分析推断细胞分化路径。
研究结果方面，在生长性能与体组成中，LFB组的末重、增重率和平均日增重显著高于LF和HF组（P < 0.05），表明胆汁酸补充能有效改善低鱼粉饲料条件下的对虾生长。肝胰腺生化参数与肝功能显示，胆汁酸显著降低甘油三酯（TG）含量和谷丙转氨酶（GPT）活性（P < 0.001），缓解了肝胰腺损伤。肝胰腺组织学分析通过天狼星红染色发现，LF组出现明显胶原纤维沉积，而LFB组纤维化程度显著减轻（P = 0.018）。肠道微生物分析显示，胆汁酸处理组显著富集了Maribacter和Tamlana属，这些菌属与短链脂肪酸降解和NAFLD缓解相关。
最引人注目的是肝胰腺细胞图谱的构建，研究通过snRNA-Seq成功鉴定出12种细胞类型，包括F细胞、R细胞、B细胞等主要肝胰腺细胞。胆汁酸补充使F细胞比例从38.41%显著提升至64.82%，同时降低了R细胞和B细胞比例（P < 0.001）。细胞异质性分析表明，F细胞主要富集于营养消化吸收相关通路，而R细胞和B细胞则与氧化磷酸化相关。细胞间通讯分析揭示，胆汁酸 supplementation降低了神经细胞粘附分子（NCAM）和胶原（COLLAGEN）通路的信号富集，这些通路与肝纤维化过程密切相关。伪时间轨迹分析描绘了肝胰腺细胞的新型分化路径：E细胞作为祖细胞分化为R细胞，随后分化为B细胞和F细胞两个谱系。
研究结论与讨论部分指出，该研究首次在无脊椎动物中构建了完整的肝胰腺细胞图谱，揭示了胆汁酸通过调控细胞比例、抑制纤维化相关信号通路来改善肝胰腺健康的分子机制。特别重要的是，研究发现了一条新的细胞分化路径"E细胞→R细胞→B/F细胞"，这为理解甲壳动物肝胰腺细胞生物学提供了全新视角。从应用角度而言，该研究证实了胆汁酸作为功能性添加剂在低鱼粉饲料中的价值，不仅能够提高对虾的生长性能，还能通过调节"肠-肝轴"功能维持机体代谢稳态。这些发现为开发可持续的水产饲料提供了重要的理论基础和实验依据，对推动水产养殖业的健康发展具有重要意义。
