红螯螯虾螯肢再生的分子机制及其对生长、蜕皮和存活的影响研究

本研究通过组织学、形态学和分子技术系统解析了红螯螯虾（Cherax quadricarinatus）螯肢再生的42天动态过程，揭示其经历伤口愈合（wound healing）、芽基形成（blastema）和肢体分化等阶段，首次发现肾上腺素能（adrenergic）、cGMP-PKG、甲状腺激素（thyroid hormone）、FoxO等通路在甲壳类再生中的新作用，鉴定出BMP5/CYP307A1等关键基因，为水产养殖的损伤修复和细胞培养肉（cultivated meat）技术提供分子靶点。

　　

Highlight

红螯螯虾螯肢再生研究：从分子机制到应用潜力

Regeneration cycle and morphological changes

螯肢再生在自切后立即启动，通过扫描电镜（SEM）观察到动态形态变化：0天时伤口形成薄膜，1天出现黑色痂皮（scab）抵御微生物入侵，7天芽基细胞开始增殖形成乳头状结构，14天出现明显分节，42天完成包括肌肉纤维和角质层（cuticle）的全功能重建。

Morphological and Histological Changes

组织学分析显示再生分为五阶段：伤口愈合（0-1天）、芽基形成（7天）、增殖（14天）、肢体分化（21天）和终末生长期。关键发现包括：

• 伤口闭合伴随上皮细胞迁移和去分化

• 7天时黑色素沉积与Toll/IMD免疫通路激活相关

• 14天肌球蛋白重链（MYH）表达上调驱动肌肉再生

• 42天需通过蜕皮完成角质层钙化

Conclusion

本研究首次绘制了甲壳类螯肢再生的多组学图谱，发现肾上腺素能信号通过cAMP调控细胞增殖，内质网应激（ER stress）通路未折叠蛋白反应（UPR）参与角质层形成，甲状腺激素与蜕皮周期同步。这些发现为甲壳类养殖损伤修复和干细胞培养肉（如Musgrove等提出的肌源性分化方案）提供了新型分子标记。