原標(biāo)題：首個奶牛多組織單細(xì)胞表達(dá)圖譜成功構(gòu)建
本報北京9月12日電（記者陳鵬）作為人類最早馴化的家畜之一，奶牛在全球糧食安全與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)關(guān)鍵地位。傳統(tǒng)研究多聚焦于組織層面的基因表達(dá)分析，難以揭示細(xì)胞異質(zhì)性對奶牛產(chǎn)奶、繁殖、抗病等重要性狀的調(diào)控作用。日前，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院孫東曉團(tuán)隊(duì)在《自然·遺傳》上在線發(fā)表相關(guān)研究論文。該研究構(gòu)建了全球首個覆蓋奶牛59種組織、179萬個細(xì)胞的單細(xì)胞表達(dá)圖譜，為解析牛重要育種性狀遺傳調(diào)控機(jī)制、推進(jìn)基因組選擇育種及探索人類疾病的牛模型研究提供了重要資源。
孫東曉介紹，團(tuán)隊(duì)突破研究瓶頸，率先采用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組策略，對15頭荷斯坦奶牛（包括胎兒、犢牛及成年公牛和母牛）的59種組織進(jìn)行深度測序，最終篩選出179萬個高質(zhì)量細(xì)胞，成功注釋出131種細(xì)胞類型，涵蓋免疫細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和生殖細(xì)胞7大細(xì)胞譜系。
針對產(chǎn)奶這一核心育種目標(biāo)性狀，研究團(tuán)隊(duì)整合單細(xì)胞與大規(guī)模奶牛群體全基因組關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)興奮性神經(jīng)元與乳成分顯著相關(guān)，為奶牛產(chǎn)奶性狀遺傳調(diào)控機(jī)制解析提供了新思路。而對奶牛4個胃的細(xì)胞異質(zhì)性的解析，為理解反芻動物獨(dú)特消化機(jī)制及物種間消化系統(tǒng)演化提供了分子證據(jù)。
孫東曉表示：“該研究填補(bǔ)了國際上奶牛單細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的空白，為牛遺傳育種、免疫研究及比較生物學(xué)提供了重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對推動奶牛種業(yè)育種技術(shù)科技創(chuàng)新具有重要意義。其技術(shù)路線與分析框架也為其他家畜單細(xì)胞圖譜構(gòu)建提供了參考。”