综述：鱼类肌肉细胞系的创新：水产养殖与生物技术的新前沿

这篇综述系统梳理了鱼类肌肉细胞系（FMCCS）在水产养殖、生物技术和肌肉生物学中的前沿进展。文章重点探讨了细胞培养技术（如3D肌肉模型、体外培养）、关键分子通路（mTOR、IGF-1/MSTN）及其在肌肉生长、疾病模型（如IPNV、VHSV）和细胞培养肉生产中的应用，为可持续水产和食品科学提供了新视角。

　　

鱼类肌肉细胞系的研究进展与应用

引言

鱼类肌肉细胞培养技术自20世纪中期起步，早期以原代细胞为主，21世纪后随着基因编辑和3D培养技术的突破，逐步发展为水产养殖和生物技术的重要工具。鱼类细胞系不仅避免了活体实验的伦理问题，还能在可控环境中实现高度可重复的研究，广泛应用于基因功能分析、病毒学及毒理学等领域。

细胞培养系统的革新

现代鱼类肌肉细胞培养系统（FMCCS）通过优化培养基（如鱼蛋白替代胎牛血清FBS）和培养条件，显著提升了细胞存活率。例如，大西洋鲭鱼“Mack”细胞系已稳定传代130代以上，兼具成肌（PAX7、MYOD表达）和成脂（PPARG调控）潜能。三维胶原基组织工程构建体（3D CBTEC）相比传统单层培养，能更好模拟肌肉组织的结构和功能，表现为更高的肌管成熟度与收缩能力。

共培养与3D模型

鱼类细胞共培养系统（如鲤肾造血细胞与鳍细胞CFS共培养）可定向诱导T细胞增殖，而大西洋鲑肝细胞-单核细胞共培养模型对毒性物质更敏感。3D培养的瓶颈在于血管化缺失导致的中心性坏死，但鱼类源生物材料（如石首鱼皮胶原RSSDC）通过3D打印技术构建的支架，能促进神经肌肉接头（NMJ）形成，为组织再生提供新思路。

应用领域

1. 1.

   肌肉生长与应激响应：斑马鱼PAC2细胞系揭示了热休克蛋白（HSPs）在温度应激中的作用，而虹鳟RMS13细胞系证实IGF-1通过mTOR通路促进肌肥大，MSTN则抑制分化。

2. 2.

   疾病模型：虹鳟肌肉细胞系（RMT）用于研究病毒性出血性败血症病毒（VHSV）的复制机制，石斑鱼CAM细胞系可评估重金属（汞、镉）的细胞毒性。

3. 3.

   生物工程：罗非鱼鳞片脱细胞支架通过UV辐照形成自卷曲结构，显著促进肌源性分化，其免疫原性低于哺乳动物材料。

4. 4.

   细胞培养肉：棕点石斑鱼肌肉干细胞系（EMFS）已成功分化出肌纤维，结合植物蛋白可制成鱼丸原型，但规模化生产仍受限于血清成本（如DMEM培养基依赖FBS）。

挑战与未来方向

当前瓶颈包括：

• •

  细胞稳定性：连续传代导致遗传漂变（如基因编辑细胞CRISPR-Cas9诱导的MYOSTATIN敲除可能失效）。

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  规模化成本：生物反应器培养需开发无血清培养基（如微藻蛋白替代方案）。

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  3D培养限制：缺乏血管网络制约大体积组织构建。

未来可通过基因工程（如TALENs靶向修饰PAX3B）和新型生物墨水（鱼明胶甲基丙烯酸酯GelMA）突破技术壁垒，推动细胞培养海鲜的商业化进程。

结论

鱼类肌肉细胞系作为多学科交叉的研究平台，将持续推动水产养殖可持续发展、疾病治疗及替代蛋白生产。从基础肌生物学到产业化应用，其潜力仍有待深度挖掘。