教学科研

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生命科学学院于黎研究员和王晓萍副研究员揭示滑翔哺乳动物翼膜发育的细胞与分子机制

发布时间:2026-08-14

2026年8月5日,云南大学生命科学学院于黎研究员与王晓萍副研究员以题为Single-cell profiling decodes patagium development in gliding mammal的研究论文,在国际知名学术期刊Nature Communications在线发表。本研究以滑翔哺乳动物复齿鼯鼠(*Trogopterus xanthipes*)为实验材料,系统解析了翼膜发育过程的细胞基础与分子调控机制,构建了滑翔哺乳动物翼膜发育的单细胞图谱,并提出成纤维细胞通过调用保守发育信号增强真皮-表皮互作,进而调控翼膜形态建成的分子机制。

滑翔运动是哺乳动物适应树栖生境、实现空中高效移动的关键演化策略,也是哺乳动物多种空中运动适应类型的重要组成类群。连接哺乳动物前后肢的特化皮肤结构翼膜(patagium),为滑翔哺乳动物赋予了独特的空气动力学功能,支撑其在复杂森林生境中完成高效移动。迄今为止,这一复杂适应性结构的胚胎建成过程,及其背后的细胞组成、组织重塑模式与分子调控机制,仍缺乏系统性的解析研究。

本研究结果表明,复齿鼯鼠翼膜发育过程伴随显著的组织重塑与细胞状态转变。组织学分析显示,翼膜发育过程存在远端真皮细胞聚集、表皮增厚及上皮细胞极化等特征,提示翼膜的发育并非普通皮肤的简单延展,而是经历了特异性发育重构过程。依托单细胞核转录组测序分析,研究团队构建了复齿鼯鼠翼膜发育的单细胞转录组图谱,共鉴定得到13类主要细胞类群,并发现成纤维细胞是翼膜发育过程中细胞状态变化最显著的细胞类群。其中,Fr与Fp2两个成纤维细胞亚群在翼膜组织中显著富集:Fr亚群主要参与细胞外基质组装与真皮结构维持,而Fp2亚群则与翼膜的区域化塑形及远端真皮细胞聚集过程密切相关。进一步研究证实,Fp2与Fr成纤维细胞可通过分泌Fgf7、Fgf10及Wnt5a信号分子,与上皮细胞构建增强的真皮-表皮互作网络,进而促进表皮增厚。

本研究从单细胞分辨率层面系统解析了滑翔哺乳动物翼膜发育过程中“细胞状态重塑-信号互作-组织特化”的完整调控路径,提出复杂适应性性状并非依赖全新发育程序产生,而是通过保守发育模块在特定细胞类型中的重新部署实现性状建成的新机制。研究证实,特异性成纤维细胞亚群作为关键调控节点,通过非经典WNT与FGF信号介导真皮-表皮协同作用,驱动翼膜形态建成,为阐明哺乳动物复杂形态创新的细胞基础与演化机制提供了全新的理论视角。

云南大学生命科学学院博士研究生林友福、硕士研究生黄双先、陕西省动物研究所车利锋副研究员为本文共同第一作者,云南大学于黎研究员和王晓萍副研究员为本文共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金重点项目(32230013),国家自然科学基金地区项目(32360120),云南省科技领军人才专项(202305AB350001)和中央引导地方科技专项(202407AB110004)的资助。

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-76329-2

来源:生命科学学院

编辑:张懿淼 责任编辑:李哲