单细胞转录组与代谢组联合解析埃及伊蚊中肠和脂肪体在血餐后的动态变化图谱

本研究通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和代谢组学技术，系统揭示了埃及伊蚊(Aedes aegypti)中肠和脂肪体在血餐后2天(dpbm)和7天(dpbm)的细胞图谱和代谢特征。研究人员鉴定出包括新发现的脂肪体-卵黄细胞(FYC)在内的29种细胞亚群，解析了这些细胞在消化、代谢、免疫和繁殖中的协同作用，并发现Phasi Charoen样病毒(PCLV)在血餐后期特异性感染中肠细胞。该研究为靶向蚊媒控制的策略开发提供了重要理论基础，相关数据已整合至交互式平台Aedes Cell Atlas。

　　

作为登革热、寨卡病毒等重要虫媒病毒的传播媒介，埃及伊蚊的生理机制一直是研究热点。血餐后，雌蚊的中肠和脂肪体经历复杂变化：中肠负责血液消化和病原体第一道防线，脂肪体则协调代谢和卵黄生成。然而，这些器官的细胞组成和互作机制尚不明确，特别是脂肪体从未在单细胞水平被解析。这些知识空白限制了针对蚊媒繁殖和病毒传播的精准干预策略开发。

法国巴黎巴斯德研究所等机构的研究人员采用单细胞转录组和代谢组学技术，对血餐后2天（消化高峰期）和7天（组织稳态恢复期）的埃及伊蚊中肠和脂肪体进行了系统分析。研究鉴定出13个中肠和16个脂肪体细胞簇，发现脂肪体中存在新型脂肪体-卵黄细胞(FYC)群体，并揭示Phasi Charoen样病毒(PCLV)在血餐后期的特异性感染模式。该成果发表于《Cell Genomics》，为蚊媒生理研究和疾病控制提供了重要资源。

关键技术包括：1) 来自加纳库马西的野外品系埃及伊蚊的饲养和血餐处理；2) 低温酶解法获得中肠和脂肪体单细胞悬液；3) 10x Genomics平台单细胞转录组测序；4) 超高效液相色谱-高分辨质谱(UHPLC-HRMS)代谢组分析；5) 整合昆虫特异性病毒基因组进行多病毒检测。

【细胞图谱构建】
中肠鉴定出6类肠细胞(EC)、2类肠内分泌细胞(EE)、肠道干细胞/前体细胞(ISC/EB)、贲门细胞(CA)等13个簇。脂肪体发现4类滋养细胞(TP)、2类绛色细胞(OE)、3类血细胞(HC)及新型FYC等16个簇。

【中肠动态变化】
EC-like1-5亚群显示从蛋白酶主导(2 dpbm)向氧化磷酸化转换(7 dpbm)的时序变化。肠道干细胞比例在7 dpbm从3.6%增至11.2%，符合上皮再生规律。贲门细胞(CA)高表达抗菌肽gambicin和解毒基因CYP9J26。

【脂肪体新发现】
新型FYC占脂肪体细胞的18%，表达卵黄蛋白(Vg)、卵壳基因(Nasrat)和piRNA通路基因，提示其在生殖维持中的作用。绛色细胞(OE)特异性表达脂肪酸合成酶(AaFAS3)和细胞色素P450(CYP4G)。

【免疫代谢互作】
TOLL/IMD通路成分在中肠EC和脂肪体FYC富集，JAK-STAT通路则在脂肪体TP2/3活跃。代谢组显示脂肪体主导维生素B6存储，中肠富集血红素和卟啉代谢。两种组织共同参与氨基酸和嘌呤代谢。

【病毒感染特征】
PCLV感染率在7 dpbm显著升高（中肠14% vs 脂肪体8%），主要靶向中肠EC-like2和脂肪体OE。感染细胞上调应激反应基因(GST)和脂质合成酶(SCD)。

该研究首次在单细胞层面解析了蚊虫重要器官的协同机制，突破性发现包括：1) 揭示FYC可能作为"生殖储备细胞"维持产卵潜力；2) 阐明P450酶在OE中的空间特异性表达，为杀虫剂靶点设计提供线索；3) 建立首个蚊虫脂肪体细胞参考图谱。通过Aedes Cell Atlas平台共享数据，该成果将推动针对特定细胞类型的基因驱动蚊虫设计，例如利用FYC特异性启动子表达抗病毒效应分子。未来研究可结合空间转录组验证FYC定位，并探索这些细胞在蚊媒病毒垂直传播中的作用。

研究也存在一定局限：仅分析两个时间点可能错过更动态的变化；单细胞数据中的细胞数量比较需谨慎解读。这些发现为理解蚊媒生物学设立了新标准，从细胞特异性角度为阻断病毒传播提供了全新思路。