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为探究大额牛免疫功能，研究人员对比其与云南黄牛脾脏转录组。发现大额牛体液免疫更强、促炎细胞因子水平更低，鉴定出 708 个差异表达基因（DEGs），富集于免疫相关通路。该研究为牛抗病育种提供新方向。
论文解读
在我国云南怒江、独龙江流域的亚热带雨林与高山峡谷间，生活着一种神秘的半野生牛科动物 —— 大额牛（Bos frontalis）。它们以竹类、灌木枝叶为食，在复杂气候与病原体环绕的环境中演化出独特生存能力。然而，这一珍稀物种的免疫机制长期未被系统解析。现有研究虽发现其血红蛋白合成能力与牦牛相近，白细胞水平及脾脏趋化因子、细胞因子表达也显示出一定抗病潜力，但关于其免疫功能的全貌，尤其是与家养牛种的差异，仍笼罩在迷雾之中。野生动物往往面临更高的病原体暴露压力，其免疫应答是否以体液免疫（如抗体介导）为主导？大额牛是否通过独特的脾脏基因表达模式适应恶劣环境？这些问题不仅关乎物种保护，更为家畜抗病育种提供关键线索。
为揭开这些谜团，云南农业大学动物科学技术学院的研究团队开展了一项跨学科研究。他们以 2 岁龄、体重相近的 8 头大额牛和 8 头云南黄牛为对象，通过血清免疫因子检测、脾脏转录组测序（RNA-seq）及生物信息学分析，首次系统性比较了两者的免疫状态与基因表达差异。研究成果发表在国际知名期刊《BMC Genomics》，为理解野生牛科动物的环境适应机制开辟了新视角。
研究方法
研究采用多维度技术手段：
- 样本采集与免疫指标检测：采集血清及脾脏组织，利用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定 IL-1β、IL-8、IFN-γ、TNF-α 等促炎 / 抗炎细胞因子，以及 IgA、IgG、IgM 等免疫球蛋白水平，同时检测脾脏总抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）等抗氧化指标。
- 转录组测序与分析：提取脾脏 RNA，构建测序文库后进行 Illumina NovaSeq X Plus 双端测序，通过 HISAT2 比对到黄牛参考基因组，利用 DESeq2 筛选差异表达基因（DEGs），并进行 KEGG 通路与 GO 富集分析。
- 实时荧光定量 PCR（RT-qPCR）验证：选取 CD38、IL-8、TRBV 等 10 个 DEGs，通过 qPCR 验证转录组数据的准确性。
- 相关性分析：运用 Spearman 秩相关检验，分析基因表达与免疫球蛋白水平的关联，构建调控网络。
研究结果
血清免疫状态差异
大额牛血清中促炎细胞因子 IL-8、IFN-γ、TNF-α 水平显著低于云南黄牛（P<0.05），而 IgG、IgM 浓度显著升高（P<0.05），IgA 水平呈上升趋势（0.05<>
脾脏转录组特征
- 差异表达基因：共鉴定出 708 个 DEGs，其中 365 个上调、343 个下调。上调基因富集于 “primary immunodeficiency”“hematopoietic cell lineage” 等免疫相关 KEGG 通路，以及趋化因子受体活性（GO:0004950）、白细胞黏附（GO:0007159）等 GO 条目；下调基因则与 T 细胞受体复合物（GO:0042101）、胸腺 T 细胞选择（GO:0045061）等 T 细胞相关功能密切相关。
- 关键基因验证：qPCR 证实，大额牛脾脏中 B 细胞受体（BCR）、免疫球蛋白重链基因（IGH）、IgA、IgM 等基因表达上调，而 T 细胞受体 β 链（TRBV）、CD3 复合体（CD3D、CD3E）、CD8α、酪氨酸激酶（LCK、ZAP70）等显著下调，与转录组结果一致。
免疫球蛋白与基因表达的关联
相关性分析显示，CD1、CD36、CD38、CXCL8 等基因与脾脏 IgA、IgG、IgM 呈正相关（R>0.5，P<0.05），而 ANPEP、CD3D、CD8A、MHC I 等与免疫球蛋白水平负相关（R<-0.5，P<0.05），提示 B 细胞活化与 T 细胞抑制可能是大额牛体液免疫增强的关键机制。
抗氧化能力与免疫模式总结
两者脾脏抗氧化指标（T-AOC、GSH-Px、SOD 等）无显著差异，表明大额牛的环境适应主要依赖免疫调控而非抗氧化系统。研究构建了 “B 细胞分化增强 - T 细胞应答抑制” 的免疫模式图，揭示其通过提升抗体生成能力、降低细胞免疫活化水平，在病原体压力与自身炎症损伤间达成平衡。
结论与意义
本研究首次通过多组学手段揭示了大额牛适应恶劣环境的核心机制：以脾脏免疫球蛋白基因（IgH、IgA、IgM 等）高表达和 B 细胞分化为特征的体液免疫增强，伴随 T 细胞受体信号通路的系统性下调。这一 “重体液、轻细胞” 的免疫策略，可能是野生牛科动物在长期病原体暴露中演化出的适应性选择，既保证了对多样病原的有效应答，又避免了过度炎症损伤。
研究结果不仅为理解野生物种的免疫演化提供了新模型，更为家畜抗病育种开辟了新思路。例如，通过靶向调控 BCR-ABL 信号通路或 IgH 基因表达，可能培育出具有更强天然免疫力的牛种。此外，大额牛特有的免疫基因模块（如 CD38、CXCL8）或成为开发新型免疫佐剂的潜在靶点。
值得注意的是，受限于野外采样条件，研究未深入分析淋巴细胞亚群的动态变化，未来需结合单细胞测序与流式细胞术，进一步解析其免疫细胞图谱。但无论如何，这项研究已为我们打开了一扇窗，让我们得以窥见大自然塑造免疫奇迹的智慧。
