基于RNA-seq鉴定金黄色葡萄球菌和大肠杆菌型乳房炎的关键应答基因

来源：家畜生态学报杂志2024年第7期北京时间：

作者：师志海,王文佳,刘洁,王亚州

单位：1. 河南省农业科学院 畜牧兽医研究所/河南省畜禽繁育与营养调控重点实验室/郑州市兽医生物信息重点实验室，河南 郑州 450002；2.河南牧业经济学院 动物医药学院，河南 郑州 450046

摘要：该研究旨在通过转录组测序技术发掘金黄色葡萄球菌和大肠杆菌型奶牛乳房炎相关的关键应答基因，为发掘乳房炎防治有关的生物标志物奠定基础。于体外采用金黄色葡萄球菌处理MAC-T建立了金黄色葡萄球菌乳房炎细胞模型，并进行了转录组测序。同时从公共数据库中收集了9份金黄色葡萄球菌和大肠杆菌处理的乳腺上皮细胞转录组测序样本，结合生物信息分析技术进行了金黄色葡萄球菌和大肠杆菌型乳房炎关键应答基因的发掘。结果发现，乳腺上皮细胞中与金黄色葡萄球菌处理显著关联的差异表达基因有449个，其中上调差异基因有223个，下调差异基因有226个；另有347个差异表达基因与大肠杆菌处理显著关联，其中上调的差异表达基因116个，下调的差异表达基因有231个。功能富集分析发现，金黄色葡萄球菌和大肠杆菌型乳腺上皮细胞中的差异表达基因主要富集到IL-17信号通路。蛋白质互作分析发现，383个金黄色葡萄球菌型乳房炎特异性差异表达基因形成了21个调控网络，其中最大的调控网络包含了67个差异表达基因。另外，281个大肠杆菌乳房炎特异性差异表达基因形成了16个调控网络，其中最大的调控网络包含了33个差异表达基因。利用Cytoscap插件CytoHubba进一步筛选出金黄色葡萄球菌和大肠杆菌型乳房炎的关键应答基因各10个。这些关键应答基因的发掘将为进一步阐明金黄色葡萄球菌和大肠杆菌型乳腺炎的发生发展作用机制奠定基础。

关键词：奶牛乳房炎；金黄色葡萄球菌；大肠杆菌；牛乳腺上皮细胞

基金资助：河南省农业科学院自主创新项目（2022ZC47）