近日，贝类遗传育种研究室团队利用单细胞核转录组（snRNA-seq）技术构建了长牡蛎（Magallana gigas）脑神经节与内脏神经节细胞图谱，从细胞与分子层面揭示生活史变态转换驱动牡蛎神经系统适应性重塑机制。

软体动物变态是剧烈的生活史转型事件：浮游面盘幼虫完成附着变态后，幼虫来源的顶端感觉器官退化，脑神经节（CG）与内脏神经节（VG）发育为成体两大神经中枢。长期以来，双壳类神经节内部细胞异质性、两类神经节的功能分工，以及变态后神经系统重塑的分子细胞学特征，仍缺乏单细胞分辨率的系统解析。本研究系统比较了长牡蛎成体脑神经节与内脏神经节的细胞类群与转录特征，主要结果如下：1）脑神经节与内脏神经节存在显著功能分化。脑神经节神经元偏向机体稳态维持与环境胁迫应答；内脏神经节富集信号调制与效应输出通路，成为成体主要生理调控神经中枢； 5‑羟色胺能（血清素能）神经元为内脏神经节特有细胞类群；两类神经节的功能差异源自神经元转录程序本身，并非单纯细胞组成比例变化。2）基于基因调控网络、拟时序分析，鉴定Gata3–Pitx–Uncx转录因子模块是决定并维持内脏神经节血清素能神经元身份的核心调控单元，为软体动物神经递质系统的建立和维持提供了新的分子机制。3）在双壳贝类中鉴定到代谢型胶质细胞，该类细胞富集物质转运、氧化还原、解毒及氨基酸代谢相关基因，承担神经代谢支持与神经保护功能，填补双壳类神经胶质细胞研究空白。

研究表明，牡蛎变态并非幼虫神经组织简单退化，而是整套神经系统发生转录水平的适应性重编程，支撑生命模式从浮游游泳向固着滤食转换。该成果首次构建成体牡蛎神经节单细胞核细胞图谱，探索了牡蛎面对生活史转化的神经系统适应机制，丰富软体动物神经系统演化理论；同时，研究挖掘的神经细胞类型与关键调控模块，可为牡蛎附着变态机制解析、育苗工艺优化与抗逆良种选育提供理论支撑。

相关研究成果以“Single-nucleus transcriptomics reveals cellular signatures of adaptive remodeling in the adult oyster nervous system after the life-history transition”为题，近期发表于国际期刊BMC Biology （中科院TOP期刊，IF=5.4）。贝类遗传育种研究室刘士凯教授为通讯作者，博士研究生杨硕为论文第一作者，其他合作者亦做出重要贡献。研究得到国家自然科学基金、山东省重点研发计划等项目的支持。

长牡蛎头神经节（CG）和脏神经节（VG）单细胞核转录组细胞图谱

脏神经节特异性代谢型胶质细胞具有神经支持功能和保守演化特征