中国农业大学食品学院郑浩教授课题组解析影响社会行为分化的脑细胞基因调控网络空间异质性

4月9日，《自然·通讯》（ Nature Communications ）杂志在线发表了中国农业大学食品科学与营养工程学院、国家果蔬加工工程技术研究中心郑浩教授课题组（www.zhenghaolab.org）最新研究成果 Single-nucleus and spatial transcriptomics identify brain landscape of gene regulatory networks associated with behavioral maturation in honeybees。

蜜蜂是高度社会化昆虫，其工蜂在生命周期中会经历由“哺育”向“采集”的社会行为转变。该行为变化过程涉及复杂的大脑调控机制，但其在分子层面的调控模式尚不清晰。近年来，随着单细胞测序与空间组学技术的发展，为解析行为状态与大脑基因表达的关系提供了全新视角。

本研究创新性地结合单细胞RNA测序（snRNA-seq）与高分辨率空间转录组技术（Stereo-seq），系统绘制了蜜蜂大脑行为转变过程中的多细胞类型图谱及其转录调控网络。研究发现，不同脑区细胞在行为成熟过程中展现出显著的转录差异，特别是在蘑菇体区域的小型肯扬细胞（sKC）中，采集行为特异性激活了转录因子stripe及其下游关键靶基因（ caveolin-3、Hr38、Mef2 ），构成了一个与学习、导航和行为转变密切相关的核心调控模块。

该研究首次在蜜蜂不同社会行为分工状态下，整合构建了空间分辨的大脑基因调控图谱，揭示了社会行为转换的分子调控机制，为理解社会行为的可塑性提供了理论基础，也为深入解析行为背后的调控网络在进化与生态学中的功能价值奠定了基础。

以上研究中国农业大学为第一完成单位，郑浩教授为通讯作者。食品学院博士研究生穆晓嬛为第一作者，华大基因徐讯、刘姗姗为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金杰出青年项目、中国农业大学人才发展支持计划等项目的支持。