近日，我校動(dòng)物科學(xué)學(xué)院家蠶病毒研究團(tuán)隊(duì)在國際免疫學(xué)權(quán)威學(xué)術(shù)期刊The Journal of Immunology發(fā)表題為“Single-Nucleus Sequencing of Fat Body Reveals Distinct Metabolic and Immune Response Landscapes in Silkworm Larvae after Bombyx mori Nucleopolyhedrovirus Infection”的研究論文（論文鏈接：https://doi.org/10.4049/jimmunol.2300007）。該研究利用單細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)等手段首次系統(tǒng)鑒定了家蠶重要免疫器官和代謝器官-脂肪體的細(xì)胞類型，成功構(gòu)建了家蠶脂肪體的細(xì)胞圖譜，并揭示了家蠶脂肪體各細(xì)胞亞群對家蠶核型多角體病毒BmNPV感染的響應(yīng)機(jī)制。

脂肪體在昆蟲生命周期的調(diào)節(jié)中發(fā)揮著核心作用，是排毒、營養(yǎng)儲(chǔ)存、能量代謝和先天免疫的主要場所。然而，脂肪體內(nèi)細(xì)胞類型的多樣性，以及這些細(xì)胞亞群對病毒感染的反應(yīng)，在很大程度上仍然未知。2022年，來自全球40個(gè)實(shí)驗(yàn)室超過百位專家合力構(gòu)建了果蠅全身單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜，注釋了超過 250 種不同的細(xì)胞類型，但脂肪體細(xì)胞類型的解析仍然很不充分。

該課題組通過單細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄組技術(shù)成功構(gòu)建了家蠶脂肪體的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜，在脂肪體中鑒定出了包括脂肪細(xì)胞、血細(xì)胞、上皮細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞在內(nèi)的23個(gè)細(xì)胞亞群。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)BmNPV在感染24小時(shí)后，只有部分細(xì)胞被感染，且病毒豐度較低；而感染72小時(shí)后，脂肪體所有細(xì)胞核中均有病毒存在，且病毒豐度很高。此外，該研究重點(diǎn)分析并驗(yàn)證了脂肪體細(xì)胞亞群對BmNPV感染的響應(yīng)。一方面，病毒感染后，脂肪體中響應(yīng)病毒感染的細(xì)胞亞群主要降低了碳水化合物、脂質(zhì)和氨基酸等生物大分子的代謝功能；另一方面，響應(yīng)病毒感染的細(xì)胞亞群如adipocytes 1, 2, 3, hemocyte-like 1等在會(huì)引發(fā)強(qiáng)烈的抗病毒反應(yīng)。

該研究首次系統(tǒng)揭示了昆蟲脂肪體細(xì)胞的多樣性，為深入研究脂肪體各細(xì)胞類型對病毒感染的響應(yīng)提供了基因表達(dá)譜資源，并為闡明BmNPV與宿主互作機(jī)制提供理論基礎(chǔ)。

我校動(dòng)物科學(xué)學(xué)院馮敏副研究員為該論文第一作者，孫京臣教授、馮敏副研究員和希臘Demokritos國家實(shí)驗(yàn)室Luc Swevers教授為通訊作者。該研究獲得國家自然科學(xué)基金（31872426）、廣東省自然科學(xué)基金（2022A1515012657）、廣州市基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目（202201010369）等項(xiàng)目資助。

文圖/動(dòng)物科學(xué)學(xué)院