绵羊卵巢miRNA-mRNA互作网络调控繁殖力的整合分析：小尾寒羊与多浪羊的比较研究

研究人员针对绵羊繁殖力存在显著品种差异的问题，通过高通量测序技术比较分析了高繁殖力品种小尾寒羊（Small Tail Han）和低繁殖力品种多浪羊（Dolang）卵巢组织中miRNA和mRNA的表达谱。研究发现51个差异表达miRNA（DEmiRNA）及其靶基因构成的调控网络，揭示了oar-miR-16b-AMH、oar-miR-103-FSHR等关键互作对通过FoxO、MAPK等信号通路调控繁殖性状的分子机制。该研究为解析绵羊繁殖力差异提供了新视角，对分子育种具有重要指导意义。

　　

绵羊作为全球农业经济的重要畜种，其繁殖效率直接影响生产效益。然而不同品种间繁殖力差异显著，例如中国的小尾寒羊平均每胎产羔数达2.29只，而新疆多浪羊仅1.4只。这种差异背后隐藏着怎样的分子密码？中国科学院农业基因组研究所（深圳）和中国农业科学院北京畜牧兽医研究所的研究人员将目光投向了卵巢——这个调控卵泡发育和激素分泌的关键器官。

以往研究虽然发现BMPR1B、FecX2等基因与繁殖力相关，但对非编码RNA特别是microRNA（miRNA）的调控作用知之甚少。miRNA作为基因表达的"精密调节器"，能通过与靶mRNA的3'UTR结合来抑制翻译或促进降解。然而，绵羊miRNA数据库资源远少于牛、猪等畜种，严重制约了相关研究。

为破解这一难题，研究人员采用Illumina HiSeq 2500平台对两个品种的卵巢组织进行small RNA测序，结合生物信息学分析和实验验证，构建了首个绵羊卵巢miRNA-mRNA互作图谱。研究首先通过质量过滤获得2300-2600万条高质量reads，鉴定出859个已知miRNA和219个miRNA家族。差异分析发现51个DEmiRNA，其中miR-2284家族成员最多（65个）。

通过miRanda算法预测到88,699个绵羊特异的miRNA-mRNA靶向关系，功能富集显示这些靶基因显著富集于FoxO、MAPK、Wnt等与繁殖密切相关的信号通路。研究人员特别关注了8对关键调控关系：

1. oar-miR-16b-AMH：AMH（抗苗勒氏管激素）作为TGF-β超家族成员，是卵泡发育的重要调控因子。研究发现oar-miR-16b上调可能通过抑制AMH表达促进卵泡募集。

2. oar-miR-103-FSHR：FSHR（促卵泡激素受体）是FSH信号传导的关键分子。miR-103的过表达可能削弱FSHR介导的cAMP信号通路，影响卵泡发育。

3. chi-miR-130a-3p-WNT2B：Wnt信号通路在卵泡发生中起重要作用。该互作可能通过调控β-catenin影响颗粒细胞增殖。

qRT-PCR验证显示这些miRNA与靶基因表达呈显著负相关。例如在繁殖力高的小尾寒羊中，oar-miR-16b表达量是多浪羊的2.3倍，而其靶基因AMH表达量仅为多浪羊的60%。蛋白互作网络分析进一步鉴定出CCNB1、CDC20等枢纽基因，它们参与细胞周期调控，可能影响卵母细胞成熟。

这项发表在《BMC Genomics》的研究首次系统揭示了绵羊卵巢中miRNA-mRNA的调控网络，为理解繁殖力差异提供了分子依据。特别值得注意的是：

1. 发现miR-379-5p、let-7等保守miRNA在绵羊繁殖调控中具有重要作用，暗示哺乳动物繁殖调控存在某些共通机制。

2. 鉴定出AMPK、PI3K-Akt等能量代谢通路与繁殖力的关联，为"代谢-繁殖"轴理论提供了新证据。

3. 构建的调控网络可为分子标记辅助育种提供候选靶点，例如通过调控miR-16b表达来优化AMH水平，可能成为提高绵羊繁殖效率的新策略。

该研究的局限性在于样本量较小（每个品种3个生物学重复），且部分预测的互作关系需要进一步通过荧光素酶报告基因等实验验证。未来研究可扩大样本规模，结合单细胞测序技术深入解析miRNA在卵泡不同发育阶段的动态调控机制。

这项工作的价值不仅在于丰富了绵羊miRNA数据库，更重要的是为理解哺乳动物繁殖调控的进化保守性和物种特异性提供了重要线索。正如通讯作者Xiangyang Miao在文末指出，这些发现为开发基于miRNA的繁殖调控技术奠定了理论基础，对实现绵羊精准育种具有重要指导意义。