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珊瑚礁依赖于刺胞动物宿主与光合甲藻之间的细胞内共生关系，而海洋变暖会破坏这种关系，从而导致珊瑚白化。然而，在胁迫及恢复过程中，这些响应如何分布于珊瑚的不同细胞类型之中，仍不清楚。在本研究中，我们构建了造礁珊瑚鹿角杯形珊瑚（Stylophora pistillata）的时间序列单细胞转录组图谱，对在32°C条件下经历7天热胁迫及随后45天恢复期的20,000个细胞进行了分析。热胁迫降低了共生体丰度和光合作用效率，随后出现部分恢复。早期的氧化胁迫、解毒和蛋白质稳态程序，随后转变为线粒体、细胞骨架和囊泡重塑。这些共享响应伴随着细胞类型特异性的变化：表皮细胞激活了组织更新程序，成钙细胞抑制了钙化相关基因，而含藻细胞则逐渐丧失转运、脂质生物合成和营养交换功能。对分选出的藻阳性细胞进行靶向分析揭示了罕见的转录状态，其中包括一个与共生体吞噬相一致的细胞群体。我们的研究结果揭示了白化与恢复过程如何在珊瑚组织及其共生细胞状态之间实现协调。
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摘要 珊瑚礁依赖于刺胞动物宿主与光合甲藻之间的细胞内共生关系，而海洋增温会破坏这一关系，导致珊瑚白化。然而，在胁迫与恢复过程中，这些响应如何分布于珊瑚不同细胞类型中仍不清楚。在此，我们构建了造礁珊瑚 Stylophora pistillata 的时间序列单细胞转录组图谱，对 32 °C 条件下 7 天以及随后恢复 45 天期间的 20,000 个细胞进行了分析。热胁迫降低了共生藻丰度和光合效率，随后出现部分恢复。早期的氧化应激、解毒和蛋白稳态程序逐渐转向线粒体、细胞骨架和囊泡重塑。这些共有响应伴随着细胞类型特异性变化：表皮细胞激活了组织更新程序，钙化细胞抑制了钙化相关基因，而宿藻细胞则逐步丧失转运、脂质生物合成和营养交换功能。对分选获得的阳性宿藻细胞进行靶向分析揭示了罕见的转录状态，包括一个与共生藻吞噬相一致的细胞群体。我们的结果揭示了白化与恢复如何在珊瑚组织及共生细胞状态中协同发生。
竞争利益声明 作者声明不存在竞争利益。
脚注 https://github.com/sebepedroslab/stylophora-heat-stress-sc-atlas/
版权 持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本内容依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议 提供。
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发布于 2026 年 7 月 19 日。 下载 PDF 补充材料 数据/代码 电子邮件
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Xavier Grau-Bové ， Laia Montes-Espuña ， Ewa Księżopolska ， Sebastián Rodrigo Najle ， Tali Mass ， Shani Levy ， Arnau Sebé-Pedrós
bioRxiv 2026.07.18.739195； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.18.739195
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Xavier Grau-Bové ， Laia Montes-Espuña ， Ewa Księżopolska ， Sebastián Rodrigo Najle ， Tali Mass ， Shani Levy ， Arnau Sebé-Pedrós
bioRxiv 2026.07.18.739195； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.18.739195
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.18.739195v1?rss=1
🏷️ 珊瑚白化 单细胞转录组 热胁迫 细胞类型特异性 共生关系