3月27日,国际学术期刊《科学》在线发表江西农业大学猪遗传改良与种质创新全国重点实验室独立完成的研究成果:基于构建的全球首个哺乳动物中覆盖同一个体全部组织的单细胞单核转录组,系统鉴定不同组织及其细胞类型的特异转录因子;利用家猪一胎多仔特性,揭示胎儿生长受限及妊娠母体心脏能量适应的关键细胞类型及其分子机制。
生猪产业是我国重要民生产业,中国百姓肉类消费60%是猪肉,保障生产母猪妊娠健康,减少其弱小仔猪产生,直接影响我国产值高达1.5万亿元的生猪产业提质增效。
妊娠是母婴适应与风险并存的生理阶段。针对家猪规模化养殖中约5%-20%的弱仔率,以及人类妊娠中5%-10%的胎儿生长受限问题,中国科学院院士黄路生率领一线团队,连续6年集中攻关,发现健康母猪妊娠期间可逆性显著增加一簇特殊内皮细胞Cap2亚类,转运更多脂肪酸,以保障妊娠期心脏血液输出量增加30%-50%所需的能量;同时,利用家猪一胎多仔特点,揭示生长受限胎儿自身尿囊绒毛膜滋养层细胞中性氨基酸转运功能受损,致使其血液中L-亮氨酸不足,肌肉发育受阻,体重减轻。
崖州湾国家实验室副主任、中国工程院院士赵书红介绍,本项目解析的胎儿生长受限、妊娠母猪心脏能量适应新机制,为破解我国每年3500万头以上的生长受限仔猪产生,提高3000多万母猪妊娠健康作出了创新性重要贡献。她介绍,国际上生猪遗传育种领域在《科学》上发表的成果极为有限,自1994年起全球仅发表了4篇,均为英国、法国、瑞典合作的成果,该项目是我国历史上家猪遗传育种领域由我科学家独立完成并在《科学》上发表的第一篇研究长文。
中国科学院副院长、著名细胞生物学家周琪认为,尽管组织细胞类型特异性转录因子是细胞分化与核心功能的关键要素,但要精准鉴别它们由于样本来源受到不同个体在遗传、营养、健康、环境的影响,实现难度极大。该项目率先在哺乳动物中攻克这一难关,成果不仅对精准分子设计育种具有重要意义,对于人类相关领域研究也具有难以替代的参考借鉴价值。(赵瑞明)