基于RNA测序的曼加利察猪与坎伯罗猪睾丸转录组比较分析揭示生殖发育关键基因

本研究针对猪作为人类生殖生理学模型的重要性，聚焦匈牙利本土品种曼加利察(Mangalica)与商业化品种坎伯罗(Camborough)的生殖差异，通过14日龄仔猪睾丸RNA-seq分析，鉴定出与睾丸发育相关的差异表达基因(DEGs)。研究采用HISAT2比对、DESeq2差异分析和iDEP通路富集等技术，发现两品种在精子发生(Spermatogenesis)、类固醇激素分泌和干细胞分化通路上存在显著差异，为猪种质资源保护及人类生殖障碍研究提供重要基因数据集。论文发表于《Scientific Data》。

　　

猪作为与人类生理结构高度相似的模型动物，在生殖医学研究中具有独特价值。然而，现代商业化猪种经过高强度选育后，其生殖特征与人类差异增大，而匈牙利本土品种曼加利察猪因其独特的低繁殖力和类固醇激素水平，成为研究人类生殖机制的理想对照模型。与此同时，全球范围内土著猪种数量锐减，解析其生殖特性对种质保护也具有重要意义。

日本北海道大学兽医研究生院的研究团队选择14日龄曼加利察猪与坎伯罗猪的睾丸组织进行RNA测序分析，这一时期正值精原干细胞(SSCs)形成的关键阶段。通过比较转录组学方法，研究揭示了两种猪在睾丸发育早期即存在的显著基因表达差异，相关成果发表在《Scientific Data》期刊。

研究采用的主要技术包括：1) Illumina NovaSeq 6000平台进行150 bp双端测序；2) HISAT2将reads比对到猪参考基因组Sscrofa 11.1；3) DESeq2进行差异表达分析(FDR<0.1且fold-change>2)；4) 使用iDEP平台进行基因本体(GO)和通路富集分析。样本来自北海道养殖场的3对同窝曼加利察猪和坎伯罗猪。

【背景与摘要】研究证实14日龄仔猪睾丸正处于生殖细胞转化的关键窗口期，此时获得的转录组数据能有效反映品种特异性生殖特征。曼加利察猪表现出较低的睾丸重量(2.3-3.8 g vs 坎伯罗4.2-5.1 g)和独特的基因表达模式。

【方法】H&E染色显示两组睾丸均具有正常组织结构，含精原细胞(GC)、支持细胞(SC)和间质细胞(LC)。RNA质量检测显示所有样本RIN值≥8.5，28S/18S比值≥1.4。测序数据质量参数优异，Q30≥92.4%，GC含量稳定在50.3-51.1%。

【结果】差异分析鉴定出大量品种特异性DEGs，曼加利察猪上调基因主要富集在类固醇代谢过程(steroid metabolic process)和细胞分化调控，坎伯罗猪下调基因则与增殖相关通路相关。PCA分析显示PC1(23%方差)能清晰区分两品种。通路分析发现Wnt和TGF-β信号通路在曼加利察猪中显著激活，这可能解释其较慢的生殖发育特征。

【讨论】该研究首次提供了土著猪种睾丸发育的转录组图谱，揭示人工选择对猪生殖基因网络的深远影响。发现的DEGs如CYP17A1(类固醇合成关键酶)和NANOG(多能性标记)等基因，不仅为猪育种提供分子标记，更为理解人类隐睾症等生殖障碍的种间差异机制提供新线索。数据已存入NCBI(SRA: PRJDB12748)和Figshare平台，为后续比较基因组学研究奠定基础。