硬壳蛤（Mercenaria mercenaria），自然栖息于北美大西洋沿岸，从潮间带至潮下带均有分布。1997年，张福绥院士等人首次从美国引种硬壳蛤至我国，目前已成为我国重要的池塘养殖贝类，养殖面积达数十万亩。受自然潮汐影响，以及在长途运输保存过程中，硬壳蛤经常会遭受干露胁迫。干露会对贝类造成包括缺水、缺氧和饥饿等生理压力，是影响贝类生存的重要胁迫因子。硬壳蛤的干露耐受性极强，在15℃干露胁迫下至少可以存活10天，因此可以作为探索潮间带双壳贝类干露耐受机制的良好模型。

本研究对硬壳蛤血细胞在干露胁迫下的自噬与凋亡过程进行探究。首先，鉴定硬壳蛤血细胞亚群组成并探究其数量占比在干露胁迫下的变化。通过测定硬壳蛤血细胞活性氧（ROS）水平，以及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT)的活性，探究硬壳蛤血细胞在干露胁迫下的氧化应激响应。在细胞水平，本研究通过透射电镜观察和流式细胞仪检测等手段，探究了干露胁迫下硬壳蛤血细胞的自噬与凋亡过程。在分子水平，本研究对不同干露胁迫时间下的硬壳蛤血细胞进行转录组测序，使用加权基因共表达网络分析（WGCNA），对硬壳蛤血细胞在干露胁迫下的动态分子响应进行探究，并从血细胞自噬与凋亡角度，为硬壳蛤的干露耐受分子机制提供新的见解。

1、干露胁迫下硬壳蛤血细胞组成变化及面临的氧化应激压力

本研究确定硬壳蛤血细胞主要由颗粒细胞和透明细胞两类细胞亚群组成，二者数量比例约为6:4，并且在干露胁迫过程中，颗粒细胞占总血细胞比例呈下降趋势，而透明细胞占总血细胞比例呈上升趋势。在干露胁迫下，硬壳蛤血细胞内葡萄糖浓度持续下降，表明其处于饥饿状态。干露胁迫早期，硬壳蛤血细胞内ROS大量累积，导致氧化应激发生。在这种情况下，抗氧化酶SOD活性上调以清除ROS。然而，当ROS大量累积时，SOD的抗氧化功能丧失。

2、干露胁迫下硬壳蛤血细胞自噬与凋亡过程

在细胞水平，本研究通过透射电镜和激光共聚焦显微镜观察，以及流式细胞仪检测，发现血细胞自噬在干露第1天时被激活，自噬水平在整个干露胁迫过程中表现出先上升后下降的趋势。该结果表明，在饥饿及ROS水平上升的诱导下，血细胞自噬过程被激活以清除胞内受损的蛋白和细胞器。在干露第20天时，硬壳蛤细胞自噬水平显著下降，凋亡率显著上升。该结果表明，自噬水平的上调具有一定限度。随着干露胁迫强度增加，硬壳蛤通过激活细胞凋亡以加速受损严重细胞的死亡，以维持细胞整体健康。本研究表明，血细胞的自噬与凋亡过程对于硬壳蛤在干露胁迫下内环境稳态的维持具有重要意义。血细胞自噬可能在硬壳蛤抵抗短期干露胁迫（胁迫强度较低）上发挥重要作用，而细胞凋亡对其抵抗长期干露胁迫（胁迫强度较强）具有重要意义。硬壳蛤血细胞凋亡率的大幅上升可能是ROS水平骤降的重要原因。此外，本研究结果表明，颗粒细胞是ROS积累的主要场所，也是自噬与凋亡的主要执行者。

3、干露胁迫下硬壳蛤血细胞自噬与凋亡通路转录响应

在分子水平，本研究结果表明血细胞自噬与凋亡过程是硬壳蛤干露耐受机制的重要组成部分。WGCNA结果显示，干露前20天硬壳蛤血细胞内主要发生的生物学过程包括内质网中错误折叠蛋白的重新折叠、溶酶体介导的磷脂降解和蛋白合成降解过程，这些生物学过程均与细胞自噬密切相关。当干露胁迫达到30天时，大量编码IAPs的基因的表达量显著上调，表明抗凋亡系统激活，该过程有利于延缓细胞大量死亡。此外，本研究结果表明，自噬与凋亡通路上许多重要基因的表达量在干露胁迫下发生显著变化。本研究为针对硬壳蛤的研究提供了宝贵的转录组学资源，并从血细胞自噬与凋亡的角度，为潮间带贝类的抗逆机制提供了新的理解。

在工程实践方面，本研究绘制了硬壳蛤在不同温度（15℃、20℃和25℃）干露胁迫下的存活曲线，确定其开始死亡时间及半数致死时间。另外，在15℃干露胁迫下，本研究结合硬壳蛤血细胞自噬与凋亡相关指标和个体存活率改变，推测硬壳蛤的运输保存时间应控制在5天之内，长途运输保存不宜超过10天。本研究为确定硬壳蛤的干露运输保存条件提供科学依据。