从自然海洋生境转移至水族馆的Acropora tenuis。

当地时间4月26日，日本科学家在《海洋生物技术》杂志上发表论文称，他们已经成功培育出了鹿角珊瑚（Acropora tenuis）的细胞系，而且它能持续增殖10余月。

“在过去，为海洋生物建立稳定的细胞系是非常困难的，尤其是珊瑚。”日本冲绳科学技术大学院大学海洋基因组学负责人Satoh教授说，“成功培育出Acropora tenuis细胞系使我们能更深入地了解这些极其重要的海洋生物。”

Acropora tenuis隶属于鹿角珊瑚科（Acroporidae），是热带和亚热带珊瑚礁中最常见的一种珊瑚。这些石珊瑚生长迅速，因此在珊瑚礁的结构形成中起着至关重要的作用。然而，鹿角珊瑚科的物种对海洋条件的变化极为敏感，当温度飙升或海洋酸化时，常常会发生白化事件。Satoh教授解释，通过细胞系获得这些珊瑚的基本生物学知识，或许能在将来保护它们免受气候变化的影响。

由于多种微型海洋生物寄生于成年珊瑚，研究小组使用了珊瑚幼虫培育细胞系，以减少交叉污染。使用幼虫细胞的另一个好处是它们比成年细胞更容易分裂，从而更容易培养。研究人员在实验室中分离出卵子和精子，并使卵子受精。受精卵发育为幼虫后，他们再用培养皿单独培育每个个体。

最初，培育尝试以失败告终。“培养皿中出现了大量小气泡体，这些是濒临死亡的石珊瑚的碎片。”日本高知大学的Kaz Kawamura教授说。

第二年，研究小组发现，在细胞培养液中加入纤维蛋白溶酶后，石珊瑚停止死亡并能持续生长。两至三周后，幼虫细胞发育成8种不同的细胞类型，它们在颜色、形态和基因活性上都有所不同。其中7种会继续无限地分裂，形成新的珊瑚细胞。

这项研究最令人兴奋的进展之一是，一些细胞系在形态和基因活性上与内胚层细胞相似（内胚层是珊瑚卵受精后大约一天形成的内层细胞）。重要的是，正是内胚层的细胞合并了共生藻类，通过光合作用为珊瑚提供营养。

白话聊斋之珊瑚

书生安大成，重庆人，其父是举人，很早就去世了；弟弟安二成，年纪还小。安大成娶妻陈氏，小名珊瑚，贤良淑德。 然而，安大成母亲沈氏，十分凶悍，常常虐待珊瑚，珊瑚也无怨言；每天早上都打扮得整整齐齐去拜见沈氏。刚好安大成生病，沈氏认为珊瑚是想趁机勾

“此时，珊瑚生物学最迫切的需求是在细胞水平了解珊瑚动物与其光合共生体之间的相互作用，以及这种关系如何在外界压力下崩塌，并导致珊瑚的白化和死亡。”澳大利亚詹姆斯库克大学的生物学家David Miller教授说，“在确认这些培养出的细胞是珊瑚的内胚层后，对珊瑚/光合共生相互作用的详细分子分析将成为可能。由此，人们有望在了解和防止珊瑚白化方面取得真正的进展。”

Satoh教授的兴趣点在于：几乎和幼虫一样大的光合共生藻类细胞最初是如何进入珊瑚的。他说：“珊瑚幼体发育后约一个星期，藻类就会进入珊瑚细胞，但之前还没有人在单细胞水平上观察到这种内共生事件。”

科学家们还发现，这些珊瑚细胞系在用液氮冷冻又解冻后仍能存活。Satoh教授说：“这对于为全球实验室提供珊瑚细胞系至关重要。”

未来使用这些细胞系进行研究的意义十分深远——从单个珊瑚细胞如何应对污染或暖化，到珊瑚如何产生构建其骨骼的碳酸钙。此外，我们还可以进一步了解珊瑚的生长方式，从而提高珊瑚养殖能力。

原创编译：灯丝 审稿：西莫 责编：陈之涵

期刊来源：《海洋生物技术》

期刊编号：1436-2228

原文链接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/oios-ses042221.php

版权声明：本文为原创编译，中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。转载请注明来源。