近期，我院马云教授领衔的宁夏优势特色牛产业科技创新团队在国际知名学术期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（IF=8.2，中科院1区top）发表题为“Genome-wide identification of bovine ADAMTS gene family and analysis of its expression profile in the inflammatory process of mammary epithelial cells”的研究论文。

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奶牛乳腺炎是世界上常见的一种奶牛疾病，其严重威胁奶牛健康，会引起乳产量及奶品质下降，给奶牛养殖业造成了重大的经济损失。牛乳腺上皮细胞是乳腺实质的主要细胞，其不仅拥有分泌乳汁的功能，还是乳腺防御入侵细菌的第一道防线。它们通过构成物理屏障，并诱导炎症介质的分泌，在与入侵细菌相互作用的同时，还能够产生多种炎性细胞因子。ADAMTS是一种分泌的、多结构域基质相关的新型锌离子依赖性蛋白酶家族，家族成员可以通过降解或重塑细胞外基质来调节细胞黏附、迁移等细胞功能，在组织形态发生和病理生理重塑、炎症和血管生物学中具有不同的作用。

目前，关于牛ADAMTS基因家族的全基因组鉴定和分析尚未开展。此外，ADAMTS基因参与包括关节炎、子宫内膜炎、自身免疫性脑脊髓炎、呼吸道炎症的调节，特别是几个家族成员已被确定为相关炎症的治疗靶点，但它们在牛乳房炎和乳腺上皮细胞炎症反应中的表达模式和作用尚未被报道。马云教授科研团队认为确定ADAMTS基因家族的系统发育关系是阐明该基因家族进化和功能的重要工作。因此，团队基于全基因组生物信息学分析，在牛中鉴定到了19个ADAMTS家族基因，它们不均匀的分布在12条染色体上。系统发育分析表明，牛的ADAMTS分为8个亚家族，同一亚家族的基因结构和基序高度一致。共线性分析表明，牛的ADAMTS基因家族与其他牛亚科物种同源，许多ADAMTS基因可能来源于串联复制和分段复制。此外，基于RNA-seq数据的分析，该研究发现了ADAMTS基因在不同组织中表达模式。同时，还利用RT-qPCR分析了ADAMTS基因在LPS刺激牛乳腺上皮细胞炎症反应中的表达谱。这些研究结果可以为了解牛种属中ADAMTS基因的进化关系和表达模式提供思路，为阐明ADAMTS在炎症反应中的功能提供理论依据。

ADAMTS基因家族的系统发育关系、基因结构、染色体分布

马云团队研究人员合影

马云教授为该论文的通讯作者，盛辉博士研究生为第一作者。该论文得到了财政部、农业农村部：现代农业（奶牛）产业技术体系建设项目（CARS-36）、宁夏回族自治区重点研发项目（2021BEF01001，2022BBF02017, 2021NXZD1）和中央引导地方科技发展专项（YDZX2022153)等基金支持。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813023021980