新華社重慶7月12日電（記者周思宇）中國科學家在家蠶絲腺時空生物學研究中再獲突破。記者從西南大學獲悉，該校徐漢福教授課題組首次繪制了高分辨率的大蠶期（4-5齡幼蟲）家蠶絲腺全景時空轉錄圖譜，解碼了大蠶期家蠶絲腺的高效產絲之謎。該研究成果於7月10日發表於國際學術期刊【細胞】子刊【細胞報告】。
家蠶起源於中國，以產絲量多、蠶絲效能優良而著稱。現今，家蠶絲除了作為紡織原料的傳統用途，在組織工程、生物醫藥、先進材料等領域也展現出套用前景，相關研究開發非常活躍。
「絲腺是家蠶體內特有並能高效生產絲蛋白的大型器官，對蠶絲的產量和品質具有決定性影響。」西南大學資源昆蟲高效養殖與利用全國重點實驗室徐漢福教授介紹，絲腺何以能高效產絲，是蠶學領域致力攻克的一個重要科學問題，其系統探究可為優異蠶品種創制和絲蛋白多元化利用提供關鍵理論支撐。但由於家蠶絲腺器官形態和內部構造具有很強的個人化特征，其時空生物學研究存在較大挑戰。
據介紹，徐漢福教授課題組攻克了大尺寸絲腺單細胞核捕獲和制樣、空間切片與組織透化、單細胞空間對映等技術難題，首次繪制了高分辨率的大蠶期家蠶絲腺全景時空轉錄圖譜。並以此為基礎，解析了大蠶期家蠶絲腺的細胞類別、細胞狀態及其基因表現的動態變化，精準定位並揭示了絲腺細胞群的空間位置與空間異質性。
研究發現，在單細胞分辨率下，大蠶期家蠶絲腺共有7種細胞類別。時間維度上，這些細胞隨時間變化呈現豐富的細胞狀態，不同狀態的細胞群沿擬時序軌跡可劃分為3條發展路徑。空間維度上，大蠶期家蠶絲腺各細胞群的功能特征與它們合成絲蛋白的區域異質性具有精準對應關系。由此，研究進一步揭示了各細胞群在絲蛋白高效合成期的功能特征、轉錄調控網絡和細胞間通訊關系，並鑒定了一批調控絲腺發育和絲蛋白高效合成的關鍵因子。
至此，課題組歷時4年，繪成並解析了涵蓋家蠶胚胎、稚蠶和大蠶等發育時期的絲腺單細胞藍圖和1個大蠶期家蠶絲腺空間轉錄圖譜，為家蠶絲腺生物學和精準分子育種研究提供了理論支撐，有助於促進以家蠶為模式的泌絲生物及其絲蛋白研究與利用。（完）
