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由寄生虫 Neoparamoeba perurans 引起的阿米巴性鳃病（AGD）给大西洋鲑养殖业带来了重大的动物福利问题和经济负担。然而，作为感染部位，鳃内免疫功能的空间组织特征仍不明确。本研究首次构建了受 AGD 影响的大西洋鲑鳃的空间转录组图谱，采用 10x Genomics Visium 平台，对经鳃评分和寄生虫载量定量 PCR 检测确认的4尾 AGD 阳性鱼进行了分析。由于未纳入未感染的鳃，本研究旨在描绘受 AGD 影响的鳃的解剖和免疫组织特征，而非界定 AGD 特异性病理变化。对空间基因表达进行无监督聚类，解析出不同的转录区域，并将其归为鳃的四个主要解剖区室，包括：（i）以角蛋白和渗透压调节相关基因表达为特征的上皮及鳃小片区域；（ii）富集结缔组织和平滑肌标志物的鳃弓区域；（iii）与红细胞系相关的血管细胞簇；以及（iv）具有糖酵解和氧化磷酸化特征的骨骼肌细胞簇。在这些区域中，我们鉴定出具有空间组织性且呈弥散分布的免疫图景，其中模式识别受体、抗微生物效应分子和趋化因子集中于鳃丝表面，而与 B 淋巴细胞活性相符的免疫球蛋白轻链转录本则在靠近鳃弓的区域富集。通过基于参考图谱的解卷积方法，将空间数据与已发表的单核参考图谱整合，解析了构成这些区域的细胞身份，并揭示免疫细胞与结构细胞类型频繁共定位，提示存在受调控的细胞间通讯，其发生于鳃相关的淋巴组织。总体而言，我们的结果表明，大西洋鲑的鳃并非转录特征均一的表面，而是一个具有区域特化的器官，其免疫功能分布于不同的解剖区室，并在各区室内呈现特化。
空间转录组学揭示大西洋鲑阿米巴鳃病中区域特异性的宿主应答 | bioRxiv
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Yee Wan Liu
1
格拉斯哥大学；
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Bachar Cheaib
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Antonella Bacigalupo
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Brendan Robertson
3
生物多样性、同一健康与兽医学院，大学
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曼彻斯特大学莉迪亚·贝克尔免疫学与炎症研究所，英国曼彻斯特；
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Gemma Thomson
5
英国癌症研究基金会苏格兰研究所，英国格拉斯哥；
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阿伯丁大学生物科学学院，英国阿伯丁；
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阿伯丁大学生物科学学院，英国阿伯丁；
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Hamish Rodger
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PatoGen AS 公司，奥勒松，
挪威；
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Alexander C. West
8
挪威北极大学（UiT）北极与海洋生物学系，北极季节性计时计划（ASTI），特罗姆瑟，挪威；
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Ralph Bickerdike
9
苏格兰海洋养殖公司，Laurelhill 商业园，Laurel House，斯特灵，英国；
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Fintan Egan
10
海洋研究所，戈尔韦，爱尔兰；
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Neil Ruane
10
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Michael Barrett
11
格拉斯哥大学感染与免疫学院，格拉斯哥，英国
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3
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由寄生虫 Neoparamoeba perurans 引起的阿米巴鳃病（AGD）给大西洋鲑养殖业带来了严重的动物福利问题和经济负担。然而，鳃作为感染部位，其内部免疫功能的空间组织仍未得到充分阐明。在此，我们呈现首个大西洋……的空间转录组图谱
受阿米巴鳃病（AGD）影响的鲑鱼鳃，相关数据采用10x Genomics Visium平台对四尾AGD阳性鱼进行分析获得，其AGD阳性状态经鳃评分和寄生虫载量定量PCR检测确认。由于未纳入未感染的鳃，本研究旨在描绘AGD患病鳃的解剖与免疫组织格局，而非界定AGD特异性病理变化。对空间基因表达进行无监督聚类，解析出不同的转录区域，可归为鳃的四个主要解剖区室，包括：（i）以角蛋白和渗透调节相关基因表达为特征的上皮及鳃小片区域；（ii）富集结缔组织和平滑肌标志物的鳃弓区域；（iii）与红系细胞相关的血管细胞簇；以及（iv）具有糖酵解和氧化磷酸化特征的骨骼肌细胞簇。在这些区域中，我们发现了具有空间组织性且呈弥散分布的免疫景观，其中模式识别受体、抗微生物效应分子和趋化因子集中于鳃丝表面，而与B淋巴细胞活性相符的免疫球蛋白轻链转录本则在靠近鳃弓的区域富集。通过基于参考图谱的去卷积方法，将空间数据与已发表的单核参考图谱整合，明确了这些区域对应的细胞类型，并揭示免疫细胞与结构细胞类型频繁共定位，提示鳃相关淋巴组织内存在受调控的细胞间通讯。总体而言，我们的结果表明，大西洋鲑的鳃并非转录特征均一的表面，而是具有区域特化的器官，其免疫功能分布于不同的解剖区室，并在各区室内呈现特化。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
资助方信息
已声明
UKRI
，BB/T016280/1
，BB/Y012437/1
版权
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发布于2026年10月12日。
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关键词：空间转录组学 · 大西洋鲑 · 阿米巴性鳃病 · 鳃黏膜免疫 · 免疫细胞空间分布 · 细胞类型解卷积
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.09.756816v1?rss=1