8月2日，國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Genetics and Genomics在線發(fā)表了中國科學(xué)院分子細胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細胞生物學(xué)研究所）李逸平研究組的最新研究成果：“Establishment and transcriptome analysis of single blastomere-derived cell lines from zebrafish”。該研究開發(fā)了從斑馬魚單個囊胚期胚胎建立細胞系的技術(shù)，所建立的細胞系可在體外長期培養(yǎng)至45代以上并保持基因組穩(wěn)定，單細胞測序數(shù)據(jù)顯示其為上皮細胞樣細胞系。該研究不僅豐富了魚類細胞系庫，也為研究上皮細胞穩(wěn)態(tài)提供了體外研究材料。

斑馬魚作為一種模式生物，因其體型小、產(chǎn)卵量大、胚胎透明、體外受精且胚胎發(fā)育迅速而被廣泛用于發(fā)育生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和毒理學(xué)等生命科學(xué)研究領(lǐng)域。細胞系是一種常用且重要的生命科學(xué)研究工具，然而，目前可用的商業(yè)化斑馬魚源細胞系十分匱乏，全世界只有5株，其中僅有1株是從囊胚期獲得(ZEM2S)。斑馬魚細胞系的建立會極大拓展其作為模式生物的應(yīng)用范圍，對細胞層面的分子機制研究尤為關(guān)鍵。

目前已有的斑馬魚細胞系均為多胚胎來源，缺乏同質(zhì)性，且因長期傳代無法維持基因組穩(wěn)定性，導(dǎo)致細胞中有大量的染色體出現(xiàn)非整倍體化。該研究通過在細胞培養(yǎng)基中加入骨形態(tài)發(fā)生蛋白4 (Bone Morphogenetic Protein 4, BMP4)，使得單胚胎來源的細胞系SdiAB (Single diploid blastomere from AB strain)能夠長期保持基因組的穩(wěn)定。將SdiAB細胞的單細胞轉(zhuǎn)錄本數(shù)據(jù)與斑馬魚胚胎不同發(fā)育階段(從受精開始到5 dpf)的單細胞轉(zhuǎn)錄本數(shù)據(jù)進行深入比較，發(fā)現(xiàn)SdiAB細胞與胚胎上皮樣細胞的表達模式相似，例如都高表達角蛋白家族基因keratin 8。差異基因富集分析顯示該細胞系中整體生命活動加快，具體表現(xiàn)為核糖體代謝相關(guān)基因上調(diào)、線粒體相關(guān)基因、氧化磷酸化循環(huán)相關(guān)通路、蛋白酶體信號通路上調(diào)等。

綜上所述，該研究建立了可長期傳代培養(yǎng)且基因組穩(wěn)定的斑馬魚上皮樣細胞系SdiAB，為研究上皮細胞分化與平衡穩(wěn)態(tài)等生物學(xué)過程提供了寶貴的體外研究材料。該研究建立的細胞系不僅為斑馬魚相關(guān)研究提供了重要的細胞生物學(xué)研究工具，擴展了斑馬魚作為模式動物的應(yīng)用范圍，也為其它魚類細胞系的建立提供了參考。

分子細胞卓越中心續(xù)佳博士研究生、劉思奇博士研究生和艾怡瑞博士研究生為該論文共同第一作者，李逸平研究員和李世峰副研究員為該論文的共同通訊作者。該項研究獲得科技部重點專項、上海市市級科技重大專項資助，以及分子細胞卓越中心斑馬魚技術(shù)平臺、GTP研發(fā)中心、果蠅資源與技術(shù)平臺等公共技術(shù)平臺的支持。

文章鏈接:?https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1673852724001966

10×單細胞轉(zhuǎn)錄本測序SdiAB細胞