Convergent musk biosynthesis across host and microbiota in musk deer and muskrat

哺乳动物的气味腺体分泌的化学信号对物种之间特异性交流至关重要,但趋同的麝香合成机制仍未完全理解。有趣的是，林麝和麝鼠都独立进化出了能够产生麝香化合物的香腺，代表了一个典型的趋同进化案例。通过整合多组学方法，我们发现两个物种的麝香中都含有重要的前体物质—环十五酮，同时在下游代谢物中表现出物种特异性的差异。单细胞RNA测序揭示这些特化顶浆分泌腺体具有独特的分泌结构，并表现出与周期性麝香产生相关的转录谱，这与常规顶浆腺体不同。这种趋同性延伸到细胞水平，在关键的上皮细胞亚型（腺泡细胞、导管细胞和基底细胞）中观显示出平行的分子特征。值得注意的是，两个物种的腺泡细胞都表达参与脂肪酸和甘油脂代谢的共同基因（如 ACSBG1、 HSD17B12、 HACD2、 HADHA），表明麝香前体物质生物合成具有保守的分子框架。对麝香样本的宏基因组分析进一步揭示了由棒状杆菌主导并富含脂质代谢通路的平行微生物群落结构。这些发现表明麝香生物合成在多个层面上存在趋同，从分子通路到微生物群落，为哺乳动物化学信号研究和人工麝香生产提供了新见解。.