在海参中，通过去除内脏后使用单细胞RNA测序技术，鉴定并表征了一类具有增殖能力的体腔细胞亚群

《Fish & Shellfish Immunology》：A proliferative subpopulation of coelomocytes in sea cucumber is identified and characterized by single-cell RNA-seq after evisceration

通过单细胞测序分析，发现海鞘去内脏后体腔细胞亚群10在体腔和腕管系统中显著增殖并分化为不同亚群，为研究再生机制提供了分子资源。

　　

王振辉|王一楠|陈玉鹏|任远|袁修堂|范旭元|陈凯宇|李振|魏昌|李强

中国江苏省盐城市盐城工程技术学院海洋与生物工程学院，邮编224051

摘要

海参具有独特的生理功能——在内脏被取出后，它们会在体腔内再生新的体腔细胞，随后进行器官重构。然而，关于内脏取出后体腔细胞恢复的机制尚未得到充分研究。在本研究中，通过scRNA-seq分析鉴定了日本海参（Apostichopus japonicus）体腔和水管系统中的19个亚群，并通过同源物种的细胞标记进行进一步分类。内脏取出后，体腔中的第10亚群数量增加了15倍，被确定为与细胞增殖相关的中等分化亚群。该亚群在取出后6小时（hpe）可以直接分化为第4、0或5亚群。此外，免疫细胞化学染色显示第10亚群与其他棘皮动物中的中等分化细胞具有相似特征。我们还发现，内脏取出后水管系统中第10亚群的比例显著升高。同时，这个亚群表现出较低的分化程度和细胞增殖能力，并能在取出后6小时分化为第9亚群。然而，水管系统中第10亚群的增殖和分化能力需要在内脏取出后经历去分化过程，因为这些活性在完整海参中并不存在。总体而言，我们提供了用于准确分子分类海参体腔细胞的综合资源，并描述了内脏取出后体腔和水管系统中体腔细胞组成和功能的动态变化。

引言

在医学和健康领域，再生能力被列为2023年全球125个最前沿的科学问题之一（Poss和Tanaka 2024），人们试图揭示并实现人体器官在损伤后的再生，这使得这一主题一直备受关注。为了解决这个问题，具有再生能力的动物包括扁虫、蝾螈、螃蟹、栉水母、章鱼、蜥蜴甚至梅花鹿（鹿茸）等都受到了研究。

伦理批准声明

本研究中使用的海参为商业养殖的动物，实验程序严格遵循美国国立卫生研究院《实验室动物护理和使用指南》的建议。研究方案已获得中国天津农业大学动物伦理与福利委员会（AEWC）的批准。

海参与内脏取出

从水产养殖场收集了正常健康的海参（平均重量60.1±10.2克）

日本海参（Apostichopus japonicus）成体体腔细胞类型图谱

为了研究体腔细胞的分子分类及其对内脏取出的反应，我们从正常海参以及取出内脏6小时后的海参的体腔和水管系统中收集体腔细胞，进行了四组scRNA-seq分析，包括CC（正常条件下体腔中的体腔细胞）、PC（正常条件下水管系统中的体腔细胞）、ECC（取出后6小时体腔中的体腔细胞）和EPC（

讨论

海参作为棘皮动物中再生能力最强的物种之一，因其内脏取出后内部器官能够快速恢复而被视为理想的再生模型。然而，在器官结构和功能恢复之前，体腔细胞首先在6小时内被重新生成，这些新细胞具有高度的增殖活性但分化能力较低，不利于器官的形成（Li等人2018年）。因此，

未引用的参考文献

Li等人，2019年；Queiroz和Custódio，2024年；Wang等人，2019年。

数据可用性

本文报告的序列数据已存放在美国国立卫生研究院国家生物技术信息中心（NCBI）的国家医学图书馆（NIH）中，访问号为PRJNA1049197。所有其他数据均包含在本手稿及在线补充材料中。生成的数据集如下：

作者	年份	数据集名称	数据集URL	数据库和标识符
王振辉	2026	通过单细胞技术鉴定并表征了海参中的一种增殖性体腔细胞亚群

代码可用性

所有单细胞RNA-seq分析均使用以下软件或网站完成：10×Genomics Cell Ranger软件（v.5.0.0）（https://www.10xgenomics.com/support/software/cell-ranger）用于将原始BCL文件转换为FASTQ文件，并进行比对和计数量化。每个样本的细胞-基因矩阵分别导入Seurat v.3.1.1（https://satijalab.org/seurat/）进行后续分析。单细胞轨迹分析使用了细胞和基因矩阵

作者贡献

Q.L.、Z.W.和X.Y.设计了研究；Z.W.、Y.C.、Y.R.、X.F.和K.C.参与了研究；X.Y.提供了新的试剂/分析工具；Z.W.、Q.L.、Y.R.、X.F.、Z.L.和C.W.分析了数据；Z.W.、Q.L.和Y.W.撰写了论文；Q.L.和X.Y.监督了整个研究过程。所有作者均阅读并批准了最终版本的手稿。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

本工作部分得到了国家自然科学基金（资助编号：32473132、42206121、31872544、41676164）、江苏省高等教育基础科学（自然科学）研究一般项目（资助编号：22KJB240002）以及盐城工程技术学院科学研究基金（资助编号：xjr2021033）的支持。