基于干扰素信号与胎盘功能标记的肉牛胚胎存活率评估及生育力分级研究

本研究针对同步化发情后胚胎移植(P/ET)成功率不足50%的行业难题，通过检测外周血单核细胞(PBMC)中干扰素刺激基因15(ISG15)表达及妊娠相关糖蛋白(PAGs)水平，首次建立了肉牛生育力三级分类体系（FERT/MF/SF）。发现高生育力牛ISG15表达量较次生育力牛显著提升71.4%，揭示了干扰素-tau(IFNT)信号响应差异是影响胚胎存活的关键机制，为优化牛群繁殖管理提供了重要生物标记物。

　　

在肉牛养殖业中，胚胎移植(ET)技术虽已广泛应用，但同步化发情后妊娠率(P/ET)长期徘徊在30-50%的瓶颈区间。这种低效率不仅造成巨大经济损失，更暴露出对母体子宫容受性差异机制的认知空白。传统研究多聚焦单次妊娠机会的成败，而美国佛罗里达大学的研究团队独辟蹊径，通过长达2年、连续8个繁殖周期的纵向研究，首次系统揭示了肉牛个体间维持妊娠能力的本质差异。

研究采用Bos indicus杂交初产母牛(n=50)为模型，在7日龄胚胎移植后，通过妊娠20天(D20)外周血单核细胞(PBMC)转录组分析、D25-D39妊娠相关糖蛋白(PAGs)动态监测等非侵入性方法，结合D46妊娠终止的严格终点判定，构建了生育力三级分类标准。关键技术包括：多周期重复ET实验设计、PBMC中ISG15/RSAD2基因表达的qPCR定量、血清PAGs的ELISA检测等。

结果部分显示：

1. 动物模型：成功建立包含72.3%发情响应率的实验体系，D46累计妊娠率达59.5%。
2. 生育力分级：按D46 P/ET将牛群划分为高生育力(FERT，n=7)、中等生育力(MF，n=24)和次生育力(SF，n=17)三类。
3. IFNT信号差异：FERT组ISG15表达较SF组显著提升71.4%，证实胚胎-母体对话效率与生育力正相关。
4. 胎盘功能一致性：PAGs浓度随时间递增的模式不受生育力分级影响，提示胎盘发育可能独立于早期胚胎存活机制。

讨论与结论指出，该研究首次证实：

1. 母牛维持妊娠的能力存在固有差异，这种差异与IFNT信号通路响应强度密切相关；
2. ISG15作为干扰素刺激基因(ISGs)的核心成员，其表达水平可成为预测生育力的早期分子标记；
3. 胎盘功能标记PAGs虽不能区分生育力等级，但为妊娠监测提供了稳定指标。

这项发表于《Theriogenology》的研究革新了人们对繁殖失败机制的认知，其建立的生育力分级体系可直接应用于种牛筛选，而发现的分子标记为开发新型繁殖力检测试剂盒奠定基础。特别值得注意的是，研究中采用的连续多周期评估方法，有效规避了季节、年龄等混杂因素，为动物繁殖研究提供了范式转移。团队下一步计划将这套评估体系推广至商业牧场，预计可使优质受体牛的利用率提升30%以上。