蜜蜂肠道菌群通过Relish调控基因网络定向诱导干细胞分化维持肠道稳态的机制研究

来自国内的研究人员通过单细胞测序技术揭示蜜蜂肠道菌群通过免疫缺陷通路中的Relish转录因子激活基因调控网络（GRN），驱动肠道干细胞（ISC/EB）向肠上皮细胞（EC）分化，阐明了微生物群维持肠道区域功能特化和稳态的机制，为宿主-微生物互作研究提供了单细胞分辨率的重要资源。

　　

蜜蜂作为开花植物的关键传粉者，其肠道健康与功能密切相关。肠道功能存在区域特异性，营养吸收分布在不同肠段并受肠道菌群调控。本研究通过构建无菌（Microbiota-free）和常规（CV）饲养蜜蜂肠道的单核转录组图谱，揭示了菌群依赖的肠道稳态调控机制。研究鉴定出蜜蜂主要肠道细胞类型：肠道干细胞/肠母细胞（ISC/EB）、肠上皮细胞（EC）、肠内分泌细胞（EE）、 visceral muscle 及肠神经元。细胞数据表明肠道区域功能分化与EC和EE细胞亚型的空间分布相关。值得注意的是，菌群显著改变回肠（ileum）细胞组成和基因表达，尤其在ISC/EB群体中。免疫缺陷通路中的保守核因子κB转录因子Relish在CV蜂回肠ISC/EB中显著上调。基因调控网络（GRN）分析显示，Relish调节子在CV蜂ISC/EB中特异性激活，通过直接调控分化因子驱动ISC/EB向EC方向分化。本研究揭示了蜜蜂肠道的细胞和区域复杂性，证明区域特异性菌群可通过调控ISC/EB中的GRN重塑上皮细胞组成并维持肠道稳态。