整合4D-DIA蛋白质组学与转录组学揭示牦牛睾丸发育的关键调控蛋白

《BMC Veterinary Research》：Integrated 4D-DIA proteomic and transcriptomic profiling delineates the molecular trajectory of yak testicular development

【字体：大中小】 时间：2026年10月09日 来源：BMC Veterinary Research 3.1

编辑推荐：

　　摘要背景睾丸的正常发育对于维持家畜的雄性生育能力至关重要，但其潜在的分子调控机制尚不明确，尤其是在适应特殊环境的品种（如牦牛）中更为如此。本研究采用整合的4D-DIA蛋白质组学与转录组学策略，系统表征了6月龄（Y6M）、18月龄（Y18M）和4岁（Y48M）牦牛的睾丸组织，旨

摘要

背景

睾丸的正常发育对于维持家畜的雄性生育能力至关重要，但其潜在的分子调控机制尚不明确，尤其是在适应特殊环境的品种（如牦牛）中更为如此。本研究采用整合的4D-DIA蛋白质组学与转录组学策略，系统表征了6月龄（Y6M）、18月龄（Y18M）和4岁（Y48M）牦牛的睾丸组织，旨在鉴定可能参与睾丸发育和精子发生的关键蛋白质。

结果

在三个发育阶段共鉴定出2,901个差异丰度蛋白质（DAPs）。功能富集分析揭示了两个比较组之间显著不同的功能特征。从Y6M到Y18M，DAPs显著富集于细胞外基质（ECM）-受体相互作用、PI3K-Akt信号通路和细胞粘附分子，而Y18M与Y48M比较组的DAPs主要富集于蛋白质消化和吸收、PPAR信号通路以及其他代谢途径。整合分析在Y6M与Y18M组中鉴定出438个在转录本和蛋白质水平上表现出一致变化的基因。其中，KIFC1、STK31、TOP2A、BECN1、CUL4A和PBK在青春期高表达，并在性成熟期持续维持高水平，提示其可能在减数分裂和细胞周期调控中发挥潜在作用。蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络分析进一步鉴定出若干枢纽节点，包括ITGB1、TOP2A、PBK、KIF11、MCM3和BECN1，这些节点被认为在调控睾丸发育的调控网络中发挥核心作用。

结论

本研究建立了牦牛睾丸发育的全面蛋白质组图谱，并提供了候选调控蛋白质的初步筛选结果，为理解牦牛睾丸发育的分子基础提供了新的视角，并为哺乳动物精子发生提供了更广泛的见解。

图形摘要

背景

睾丸的正常发育对于维持家畜的雄性生育能力至关重要，但其潜在的分子调控机制尚不明确，尤其是在适应特殊环境的品种（如牦牛）中更为如此。本研究采用整合的4D-DIA蛋白质组学与转录组学策略，系统表征了6月龄（Y6M）、18月龄（Y18M）和4岁（Y48M）牦牛的睾丸组织，旨在鉴定可能参与睾丸发育和精子发生的关键蛋白质。

结果

在三个发育阶段共鉴定出2,901个差异丰度蛋白质（DAPs）。功能富集分析揭示了两个比较组之间显著不同的功能特征。从Y6M到Y18M，DAPs显著富集于细胞外基质（ECM）-受体相互作用、PI3K-Akt信号通路和细胞粘附分子，而Y18M与Y48M比较组的DAPs主要富集于蛋白质消化和吸收、PPAR信号通路以及其他代谢途径。整合分析在Y6M与Y18M组中鉴定出438个在转录本和蛋白质水平上表现出一致变化的基因。其中，KIFC1、STK31、TOP2A、BECN1、CUL4A和PBK在青春期高表达，并在性成熟期持续维持高水平，提示其可能在减数分裂和细胞周期调控中发挥潜在作用。蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络分析进一步鉴定出若干枢纽节点，包括ITGB1、TOP2A、PBK、KIF11、MCM3和BECN1，这些节点被认为在调控睾丸发育的调控网络中发挥核心作用。