Nat Commun | 岳麓山实验室/湖南农业大学优质家禽生产创新团队联合发布鸡单细胞+空间转录组跨物种图谱,解码羊膜动物免疫进化里程碑

时间: 2026/05/09   作者: 张海涵   点击:

2026年5月,岳麓山实验室畜禽品种创制中心/湖南农业大学优质家禽生产创新团队联合西北农林科技大学、丹麦奥胡斯大学等多家单位,在国际权威期刊《Nature Communications》(IF=16.6)发表重磅研究成果。该研究首次绘制出覆盖鸡全身36个器官、157种细胞类型的高精度单细胞转录组图谱,并结合胚胎空间转录组技术,构建出鸟类首个完整的机体细胞“地图”。通过跨物种整合比较鸡、鸭、龟与人类的单细胞数据,研究系统解析了羊膜动物免疫细胞的进化保守性与物种特异性,为禽类抗病育种、基础免疫机制研究和人畜共患病防控提供了里程碑式的理论与数据支撑。

鸟类与哺乳动物在约3.1亿年前的演化历程中分化。鸡既是全球农业生产中最重要的经济动物之一,也是生命科学、免疫学与演化生物学的关键模式生物。然而长期以来,鸡缺乏覆盖全身组织的高精度单细胞图谱,其免疫细胞的类型、异质性、谱系来源与演化特征难以被系统解析。传统技术依赖抗体分选,覆盖范围有限;而单细胞测序技术的出现,让无偏、高精度、全组织解析成为可能。在此背景下,贺喜团队联合多家单位开展跨学科、跨物种的大规模单细胞整合研究,填补了鸟类机体细胞图谱与演化免疫领域的关键空白。

图1|羊膜动物细胞图谱和空间转录组图概述。

本研究以鸡为核心研究对象,系统性生成了全身36个组织的单细胞转录组数据与胚胎空间转录组数据,首次构建了鸡的全机体高精度细胞图谱,共识别出157种细胞类型,构建了完整的细胞谱系与分子特征库。在此基础上,研究团队进一步整合本项目新测序的鸭、龟单细胞数据与人类公共单细胞数据集,开展羊膜动物跨物种比较分析,系统揭示了各类细胞类型在演化过程中的保守性与分化特征。

研究取得多项突破性科学发现:

  1. 绘制鸡157万细胞单细胞转录组与胚胎空间转录组图谱,构建鸡、龟、人类跨物种羊膜动物细胞参考集。
  2. 首次明确鸡滤泡树突状细胞(FDC)具有髓系起源,不同于人类基质起源,通过趋化信号调控B细胞迁移与增殖,支持法氏囊B细胞发育;
  3. 精细解析鸡γδ T细胞的亚型特化与功能特征,揭示其在禽类先天免疫中的独特作用;
  4. 阐明鸡B细胞亲和力成熟机制,为理解鸟类体液免疫演化提供关键证据;
  5. 系统比较免疫细胞在鸡、龟、人类等羊膜动物中的保守性与差异,为理解脊椎动物免疫进化提供全新演化框架。

该成果不仅是鸟类单细胞组学领域的里程碑,也为畜禽抗病育种提供了高精度的细胞分子参考图谱。该研究由西北农林科技大学姜雨教授、丹麦奥胡斯大学房灵昭教授以及岳麓山实验室优质家禽生产创新团队贺喜教授和张海涵副教授等作为共同通讯作者联合指导完成,为家禽单细胞视角下的功能基因组学研究以及脊椎类动物的单细胞进化遗传研究提供了宝贵参考价值。

全文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-72642-y


(一审:吴春成,二审:周军铁,三审:贺喜)


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