高温胁迫下中华蛤仔肝胰腺转录组解析：揭示MAPK信号通路与HSPs介导的热适应分子机制

本研究针对全球变暖背景下双壳贝类高温适应机制不明的科学问题，通过26℃/30℃/34℃梯度温度处理中华蛤仔(Cyclina sinensis)，采用RNA-seq技术鉴定出649个差异基因(DEGs)。发现HSPs家族、p38 MAPK-CASP3通路关键基因显著上调，TUNEL染色证实高温诱导细胞凋亡。研究为培育耐热贝类品种提供了候选基因靶点，发表于《Aquaculture Reports》。

　　

随着全球气候变暖加剧，夏季极端高温导致的水温上升已成为威胁水生生物生存的重要环境压力。作为我国沿海重要经济贝类，中华蛤仔(Cyclina sinensis)虽表现出较强的温度适应能力，但其分子机制尚未阐明。以往研究表明，高温会导致牡蛎(Crassostrea gigas)等贝类大规模死亡，造成养殖业重大损失，而中华蛤仔因其耐热特性成为研究贝类温度适应的理想模型。

为揭示中华蛤仔高温适应的分子机制，Dehui Sun团队在《Aquaculture Reports》发表研究，通过26℃(对照)、30℃和34℃梯度处理24小时，采集肝胰腺组织进行转录组测序。研究采用Illumina NovaSeq 6000平台进行RNA-seq，使用DESeq2分析差异基因，通过GO/KEGG富集分析功能通路，qRT-PCR验证关键基因，并结合TUNEL染色检测细胞凋亡。

3.1 测序质量分析显示，467.5M clean reads的Q30>96%，PCA证实数据可靠性。3.2 DEGs分析发现34℃组差异更显著，鉴定出649个DEGs(329上/320下调)，聚类分析显示基因表达呈温度依赖性变化趋势。3.3 GO分析显示上调基因富集于内质网伴侣复合体(如HSP70/HSP90)、氧化还原酶活性等，下调基因涉及氨基酸代谢。3.4 KEGG分析揭示MAPK信号通路和蛋白内质网加工通路显著激活，HSPs家族(GRP78/HSP74等)及PDI(蛋白二硫键异构酶)基因表达上调。3.5 筛选出CALX(钙连蛋白)、ERP72等关键DEGs。3.6 qRT-PCR验证15个基因表达趋势与测序结果一致。3.7 TUNEL证实34℃处理显著增加凋亡细胞，与CASP3/p38 MAPK上调相符。

讨论部分指出，中华蛤仔通过三重机制适应高温：1)激活HSPs/PDIs维持蛋白正确折叠，缓解内质网应激；2)上调Trx(硫氧还蛋白)增强氧化应激防御；3)启动p38 MAPK-CASP3凋亡通路清除损伤细胞。特别发现免疫相关基因(CALR/CANX)上调可能抵抗高温加剧的弧菌感染风险。该研究不仅为理解贝类温度适应提供新视角，鉴定的HSP90β、GRP78等候选基因为耐热品种选育奠定基础。局限性在于未通过基因敲除等功能实验验证靶点，未来可结合CRISPR等技术深入解析基因功能。

研究获得盐城师范学院科研基金(204070031/204070028)和国家自然科学基金(82200976)支持，实验方案经学校动物伦理委员会批准。多组学整合分析策略为水产动物抗逆研究提供了范式参考，对应对气候变化下的可持续养殖具有重要实践意义。