秀丽隐杆线虫饥饿应答图谱揭示：转录是启动静息原始生殖细胞转录沉默所必需的

饥饿会深刻影响发育，但不同组织如何响应饥饿尚不明确。我们构建了摄食和饥饿状态下秀丽隐杆线虫（C. elegans）L1期幼虫的基因表达细胞图谱。在两种状态下，我们均鉴定出79种细胞类型，并检测到约98%的蛋白编码基因，其中44%呈现差异表达。饥饿影响了整个动物体内与翻译相关的基因，且大多数“管家”基因的表达均受到下调。然而，差异表达、转录因子活性以及GO术语富集均呈现广泛的组织特异性模式，这表明不同组织具有特异性的基因调控机制及功能后果。我们推断了饥饿对转录因子活性的组织特异性影响，并鉴定出已知的以及推定的新型营养依赖性转录调控因子。令人惊讶的是，我们发现饥饿状态下的原始生殖细胞（PGCs）中存在广泛的转录活动；此前已知，在L1期饥饿期间，这些细胞会使其染色质高度压缩并使转录沉默。我们验证了PGC中aak-1/AMPK的转录，并证明合子来源的aak-1/AMPK对于PGC染色质的高度压缩是必需的，从而在恢复生长后支持生殖成功。本研究提供了一个有价值的资源，用于表征动物体内营养对转录的调控，并揭示了在处于静息状态的PGC中，aak-1/AMPK的转录对于实现转录沉默是必需的。

饥饿会深刻影响发育，但不同组织如何响应饥饿尚不清楚。我们绘制了进食和饥饿状态下秀丽隐杆线虫（*C. elegans*）L1期幼虫的基因表达细胞图谱。在两种条件下，我们均鉴定出79种细胞类型，并检测到约98%的蛋白质编码基因，其中44%的基因存在差异表达。饥饿影响了整个动物体内与翻译相关的基因，且大多数“管家”基因的表达下调。然而，差异表达、转录因子活性以及GO术语富集均呈现广泛的组织特异性模式，这表明不同组织具有特异性的基因调控机制及功能后果。我们推断了饥饿对转录因子活性的组织特异性影响，并鉴定出已知的以及新发现的、推定的营养依赖性转录调控因子。令人意外的是，我们发现饥饿状态下的原始生殖细胞（PGCs）中存在广泛的转录活动；此前已知，在L1期饥饿期间，这些细胞会使其染色质高度压缩并沉默转录。我们验证了PGC中aak-1/AMPK的转录，并证明合子期表达的aak-1/AMPK对于PGC染色质的高度压缩是必需的，从而在恢复生长后支持生殖成功。本研究提供了一个有价值的资源，用于刻画营养对动物转录的调控，并揭示了在静息状态的PGC中，aak-1/AMPK的转录对于转录沉默是必不可少的。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.04.749554v1?rss=1

🏷️ 秀丽隐杆线虫 饥饿应答 单细胞转录组 原始生殖细胞 转录沉默 AMPK信号通路