单细胞转录组测序揭示火龙果维管细胞衰老过程中的动态基因表达轨迹及其调控机制

【编辑推荐】本研究运用单细胞转录组测序（scRNA-seq）技术，首次构建火龙果（Hylocereus undatus）果皮细胞图谱，聚焦维管束细胞衰老过程中HuCEP/HuSCPL48等关键调控因子及物质转运（HuAAE3）、能量代谢（HuNAD7）通路的动态变化，为水果采后保鲜技术开发提供细胞生物学理论支撑。

　　

Highlight

本研究通过单细胞分辨率解析火龙果果皮维管细胞衰老的分子机制，发现：

1. 维管细胞在衰老过程中呈现显著数量下降（集群10减少）

2. 鉴定出两个功能特异的维管细胞亚群（分辨率0.2）

3. 伪时序分析揭示核心衰老调控因子HuCEP和HuSCPL48

4. 物质转运基因HuAAE3和能量代谢基因HuNAD7显著上调

5. 衰老后期自噬相关基因HuATG8CL和氧化应激基因HuPMA4激活

Discussion

传统高通量测序因组织均质化处理无法捕捉火龙果果皮中稀有细胞类型（如维管细胞）的转录特征。本研究通过scRNA-seq技术突破该局限，首次阐明：

• 维管细胞通过代谢重编程（如HuNAD7介导的NADH脱氢酶活性增强）延缓早期衰老

• 氧化应激通路（HuPMA4等）与自噬降解（HuATG8CL）共同构成晚期衰老的"双刃剑"机制

• 构建的基因调控网络为靶向延缓维管功能退化提供新靶点

Conclusion

本研究建立火龙果维管衰老的层级调控框架，揭示氧化应激适应与分解代谢重编程的交互作用，为发展基于细胞类型特异性的精准保鲜技术奠定基础。

（注：严格保留原文专业术语如HuCEP/HuSCPL48等基因符号，关键数据如"分辨率0.2"等数值信息，并采用生命科学领域常用表述方式）