微型胶原蛋白表达动态揭示了海葵 Nematostella vectensis 刺胞发生的转录程序

刺胞（cnidae）是定位于刺细胞门（Cnidaria；包括水母、水螅、海葵和珊瑚）刺细胞（cnidocytes）内的爆发式鱼叉样细胞器。这些独特的、高尔基体来源的囊泡结构界定了刺胞动物门，是进化过程中细胞新颖性的典型实例。尽管近期研究更多聚焦于刺细胞更广义层面的发育特化及其调控，但对于不同刺胞亚型中的基因表达模式、结构变异以及毒素组成库的了解仍较为有限。在本研究中，我们利用称为微胶原蛋白（minicollagens）的刺胞特异性结构蛋白家族，解析了海葵Nematostella vectensis中两类主要刺胞亚型——刺丝囊细胞（nematocytes）和缠丝囊细胞（spirocytes）——的转录谱。我们首先界定了3个已知和3个未表征微胶原蛋白直系同源基因在体内的表达模式。结果表明，其中4种微胶原蛋白在发育中的幼虫和初级水螅体的外胚层刺细胞中广泛表达，而另外2种则仅限于触手刺细胞。随后，结合全成体单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据和两种新建立的转基因报告系，我们进一步证明，这些局限于触手的刺细胞是发育中的缠丝囊细胞，其特征可由微胶原蛋白NvNcol5的表达加以区分。为进一步深化对刺细胞基因表达的分析，我们采用定制化的RNA-FACS-seq流程，鉴定这两种亚型之间的全局转录差异。该方法鉴定出一组差异表达基因，揭示了发育中的刺丝囊细胞和缠丝囊细胞在空间和时间上的基因表达动态。总体而言，我们的实验为理解刺胞动物刺细胞的特化提供了基础性且新颖的见解，同时建立了一套丰富的资源以支持后续研究。

微胶原蛋白表达动态揭示海葵 *Nematostella vectensis* 刺细胞发生的转录程序 | bioRxiv

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微胶原蛋白表达动态揭示海葵 *Nematostella vectensis* 刺细胞发生的转录程序

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Matthew C Gibson

doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.23.733813

Anna ML Klompen 斯托沃斯医学研究所

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发布于 2026 年 6 月 28 日。

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Shiyuan Chen，

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Kaitlyn Petentler，

Lacey Ellington，

Matthew C Gibson

bioRxiv 2026.06.23.733813； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.23.733813

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微胶原蛋白表达动态揭示海葵 *Nematostella vectensis* 刺细胞发生的转录程序

Anna ML Klompen，

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Matthew C Gibson

bioRxiv 2026.06.23.733813； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.23.733813

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.23.733813v1?rss=1

🏷️ 刺胞发生 微胶原蛋白 海葵 单细胞RNA测序 转录程序 刺细胞分化