林麝是一种极为重要的濒危野生动物，具有重要的生态、科学和社会价值。雄麝麝香腺分泌的麝香具有药用特性和独特的香气，因此常被用作医药和香料的原料。几十年前，由于生态环境被破坏和人为过度猎杀取香，林麝野生资源已近枯竭。为了更好地保护林麝野生资源，我国开展了林麝人工驯养繁育，取得了较好的成果。然而，麝香产量依然供不应求。因此，迫切需要研究麝香分泌机制，寻找提高麝香产量和质量的方法。另一方面，林麝是国家重点保护野生动物，不能进行伤害性取样，致使难以获取新鲜的麝香腺组织，对于麝香腺发育过程的内在分子调控机制和麝香分泌过程中基因调控网络的研究还相对滞后。
针对这一领域的问题，秦岭研究院野生动物生物学研究中心任战军教授带领团队，选用非泌香期幼年雄麝和成年雄麝以及泌香期幼年雄麝和成年雄麝为研究对象，利用单细胞多组学基因表达和染色质可及性，阐明了麝香腺细胞类型的多样性以及细胞类型特异性染色质可及性对基因表达的影响，研究了麝香腺发育的单细胞图谱以及腺泡细胞发育过程的分子调控机制，解析了麝香分泌与泌香周期和年龄有关的基因和转录因子以及麝香分泌过程中腺泡细胞的基因调控网络。该研究成果分别以“Single-nucleus multiomics unravels the genetic mechanisms underlying musk secretion in Chinese forest musk deer (Moschus berezovskii)”、“Single-nucleus transcriptomics and chromatin accessibility analysis of musk gland development in Chinese forest musk deer (Moschus berezovskii)”和“Single-nucleus RNA and ATAC sequencing uncovers the molecular and cellular characteristics in the musk gland of Chinese forest musk deer (Moschus berezovskii)”为题发表在《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院1区Top期刊，IF=7.7）、《Integrative Zoology》（中科院1区，IF=3.5）和《FASEB Journal》（中科院2区Top期刊，IF=5.834）。
研究发现，麝香腺主要包含13种不同的细胞类型（腺泡细胞1、肌上皮细胞、皮脂腺细胞、脂肪成纤维细胞、肥大细胞、肌成纤维细胞、前脂肪细胞、纤维成脂祖细胞、内皮细胞、巨噬细胞、腺泡细胞2、成纤维细胞、成肌细胞）。Galnt7和Kcnma1是腺泡细胞1的marker基因，Bmp6是腺泡细胞2的marker基因。核心靶基因（Hsd17b2、Acacb、Lss、Vapa、Aldh16a1、Aldh7a1和Sqle）与腺泡细胞1的发育密切相关，“Fatty acid degradation”、“Steroid hormone biosynthesis”和“Glycerolipid metabolism”通路在腺泡细胞1发育过程中起着至关重要的作用。依据麝香分泌与泌香周期和年龄有关的因素，推测Map3k2、Hsd17b12和Jun在麝香分泌过程中发挥积极作用，而EHF，NR4A2和FOXO1是麝香分泌过程中的关键调节因子。研究还发现，“GnRH signaling pathway”在麝香分泌过程中起着至关重要的作用，该通路调节促性腺激素的产生和分泌，进而影响睾酮的合成和分泌，而睾酮是麝香的主要成份。该研究结果为提高麝香产量与质量提供了理论基础。
西北农林科技大学动物科技学院已毕业博士研究生刘晨苗为第一作者，任战军教授、董响贵博士为通讯作者。该研究得到国家林草局、陕西省林业科学院和陕西省重点研发计划的支持。
文章链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813024058562
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1749-4877.12823
https://faseb.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1096/fj.202201372R
终审：任战军