昆虫血细胞的功能分裂通过单细胞RNA测序和细胞类型特定的FISH标记物

科学领域:

• 昆虫免疫学 昆虫免疫学
• 细胞生物学 细胞生物学
• 文字转录学 (Transcriptomics) 是一个学科.

背景情况:

• 血细胞,昆虫血细胞,表现出不同的形态和功能,包括免疫反应.
• 血细胞内的功能差异化和独立生理过程的程度在很大程度上是未知的.
• 之前的研究已经在Spodoptera exigua幼虫中发现了四种血球类型.

研究的目的:

• 为了全面分析血细胞转录组,并确定功能性细胞类型.
• 了解血细胞分化和S. exigua*中的免疫反应的分子基础.
• 为了研究免疫挑战后血细胞群体的动态变化.

主要方法:

• 单细胞RNA测序 (scRNA-Seq) 来自 *Spodoptera exigua* 幼虫的血细胞.
• 生物信息分析以基于转录组形状的血细胞集群.
• 基因表达分析用于预测功能角色和识别特定标记物.
• 光 in situ 杂交 (FISH) 用于标记器验证和新型细胞类型的识别.
• 轨迹分析以推断差异化路径.

主要成果:

• scRNA-Seq确定了24个不同的血细胞群,显示出比以前更大的异质性.
• 集群在功能上被分为组,如活性蛋白质合成,亡,黑色化,抗微生物生产和平衡.
• 特定的免疫通路 (Toll/IMD) 和调解者 (oxylipins) 显示出可变的表达,免疫效应因子如黑色化和亡局部化到特定的集群.
• 通过使用特定的FISH标记物识别了五种与已知的四种不同的新型血细胞组.
• 血细胞集群在免疫挑战时表现出动态的转录基因变化,表明可塑性和至少三个分化途径.

结论:

• *Spodoptera exigua* 血细胞在功能上高度差异化,转录组数据显示出显著的细胞多样性.
• 特定的血细胞群是专门用于不同的生理过程,包括关键的免疫功能.
• 血细胞群体在响应环境线索时表现出动态的转变和差异化,突出显示了它们的适应能力.