摘要： 旨在系統(tǒng)比較初產母豬囊腫卵巢與發(fā)情卵巢的轉錄組水平表達的變化，探索母豬卵巢囊腫發(fā)生的遺傳機制。以初產母豬的囊腫卵巢和發(fā)情卵巢為研究對像，用Illumina NovaSeq 6000測序系統(tǒng)進行轉錄組測序及生物信息學分析。結果表明，構建的6個cDNA文庫中共得到46.68 Gb原始序列（Raw reads），質控處理后獲得42.02 Gb純凈序列（Clean reads），各樣品的Clean reads大小均達到6.74 Gb以上，與參考基因組（Sus scrofa 11.1）的比對率為97.33%～97.79%。與發(fā)情卵巢相比，從囊腫卵巢中共篩選到335個差異表達基因，其中上調表達的基因有121個，下調表達的基因有214個。另外，有4 559個新轉錄本被發(fā)掘，與發(fā)情卵巢相比，有53個新轉錄本在相對表達量上存在顯著差異，其中上調表達的有18個，下調表達的有35個。GO及KEGG通路分析結果顯示，差異表達基因在多個與發(fā)生卵巢囊腫相關的通路中富集，如膽固醇代謝通路、Ⅰ型糖尿病通路、Ⅱ型糖尿病通路、糖尿病并發(fā)癥中晚期糖基化終產物及其受體（AGE-RAGE）信號通路等。利用CytoHubba插件從差異表達基因的蛋白質-蛋白質互作（PPI）網(wǎng)絡中篩選到10個核心節(jié)點基因，這些基因主要參與癌癥通路、細胞凋亡通路、趨化因子活性通路、糖尿病并發(fā)癥中AGE-RAGE信號通路，并在腫瘤發(fā)生、多囊卵巢綜合征（PCOS）并發(fā)癥、卵泡閉鎖、卵巢老化等方面發(fā)揮作用。通路及核心基因的功能分析結果表明，糖尿病并發(fā)癥中AGE-RAGE信號通路、CXCL12基因與卵巢囊腫高度相關，機體炎癥和胰島素功能異常可能是導致初產母豬卵巢囊腫病變的主要因素。研究結果可為揭示母豬卵巢囊腫的分子遺傳機制提供重要理論依據(jù)，同時可為解析人類卵巢囊腫的遺傳機制提供參考。

關鍵詞： 初產母豬；囊腫；發(fā)情；卵巢；轉錄組

中圖分類號： S828.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1000-4440（2023）03-0741-11

Comparison and analysis of transcriptomes in cystic ovary and estrous ovary of primiparous sows

REN Qiao-ling1， ZHANG Jia-qing1， MA Qiang1， CHEN Jun-feng1， WANG Jing1， WANG Xian-wei2， GAO Bin-wen1， GUO Hong-xia1， LIU Fu-jiu1， XING Bao-song1

（1.Henan Key Laboratory of Farm Animal Breeding and Nutritional Regulation， Institute of Animal Husbandry and Veterinary Science， Henan Academy of Agricultural Sciences， Zhengzhou 450002， China；2.Henan Provincial Animal Husbandry General Station， Zhengzhou 450008， China）

Abstract： The aim of the study was to systematically compare transcriptome expression changes of cystic ovary and estrous ovary of primiparous sows， and to explore the genetic mechanism of sow ovarian cyst. In this study， cystic ovary and estrous ovary of primiparous sows were used as the research objects， and transcriptome sequencing and bioinformatics analysis were performed using Illumina NovaSeq 6000 platform. The results showed that a total of 46.68 Gb raw" reads were obtained from the six sequencing libraries， and 42.02 Gb clean reads were obtained after quality control processing. The clean reads of each sample reached more than 6.74 Gb， and their comparison rate with the reference genome （Sus scrofa 11.1） was between 97.33% and 97.79%. Compared with estrous ovaries， there were 335 differentially expressed genes in cystic ovaries， including 121 up-regulated genes and 214 down-regulated genes. In addition， a total of 4 559 new transcripts were explored in this study. Compared with estrous ovaries， 53 new transcripts were significantly different in cystic ovaries， of which 18 were up-regulated and 35 were down-regulated. The final analysis of GO and KEGG pathway indicated that the differentially expressed genes were significantly enriched in some signaling pathways associated with ovarian cyst， such as cholesterol metabolism pathway， type Ⅰ diabetes mellitus pathway， typeⅡ diabetes mellitus pathway， advanced glycation end products and their receptors （AGE-RAGE） signaling pathway in diabetic complications， etc. Ten hub genes were screened out from differentially expressed gene protein-protein interaction （PPI） network using CytoHubba plugin. These genes were mainly involved in cancer pathway， apoptosis pathway， chemokine activity pathway， and AGE-RAGE signaling pathway in diabetic complications， and played roles in tumorigenesis， polycystic ovary syndrome （PCOS） complications， follicular atresia， ovary aging， etc. Pathway and hub gene function analysis showed that AGE-RAGE signaling pathway in diabetic complications and CXCL12 gene were highly correlated with ovarian cysts， and body inflammation and abnormal insulin function were likely to be the main factors leading to ovarian cyst in primiparous sows. The results of this study provided an important theoretical basis for revealing the molecular genetic mechanism of sow ovarian cysts， and also provided a reference for the analysis of the genetic mechanism of human ovarian cysts.

Key words： primiparous sow；cyst；estrus；ovary；transcriptome

卵巢囊腫是常見的豬生殖系統(tǒng)疾病之一，分為卵泡囊腫、黃體囊腫2種，在生產中以卵泡囊腫最為常見[1]。卵巢囊腫屬于多基因遺傳病，具有病因復雜、分子機制不明、受到遺傳和環(huán)境因素共同作用、治療后易復發(fā)等特點[2]。據(jù)報道，2.4%～40.0%的母豬存在卵巢囊腫，由此造成的淘汰比例可達2.0%～10.0%，嚴重影響了母豬的繁殖性能[3]。雖然初產母豬具有較高的生產價值，但是生殖障礙性疾病造成的母豬淘汰率普遍較高，卵巢囊腫是其中一個重要原因。目前生產上多用生殖激素誘導的方法治療卵巢囊腫，治療周期較長且愈后母豬的受胎率、產仔數(shù)均受影響[4]。因此，研究豬卵巢囊腫病變的分子調控機制，探索分子育種的新方法，開發(fā)提高繁殖力的新技術，對于改善母豬的繁殖效率具有重要意義。

盡管卵巢囊腫的發(fā)病機制較為復雜，目前人們尚未完全了解，但是遺傳因素依然被認為是其主要發(fā)病機制之一。Kahsar-Miller等[5]對93例患多囊卵巢綜合征（Polycystic ovarian syndrome，PCOS）的婦女進行追蹤調查發(fā)現(xiàn)，其母親及姐妹的PCOS患病率分別為24%、32%，顯著高于一般人群。對55位PCOS患者卵巢顆粒細胞中CYP19A1基因的表達分析發(fā)現(xiàn)，與健康女性相比，PCOS患者CYP19A1基因的相對表達量顯著降低（P≤0.005），POCS患者卵巢顆粒細胞發(fā)育出現(xiàn)紊亂，不能對促卵泡素（FSH）的刺激作出反應，因此造成芳香化酶活性在芳香化過程中降低，相關基因的相對表達量降低[6]。Dakshinamoorthy等[7]研究了胰島素受體（Insulin recptor，INSR）單核苷酸多態(tài)性（SNPs）位點rs2059807和rs1799817與印度婦女PCOS發(fā)生的相關性，發(fā)現(xiàn)rs2059807純合突變（CC）個體更易患PCOS （P≤0.001），rs1799817通過顯性方式使個體易患PCOS，當該位點的1個等位基因出現(xiàn)顯性突變時，個體患PCOS的風險顯著升高（P≤0.001），且rs2059807、rs1799817處于連鎖平衡狀態(tài)，獨立對PCOS的發(fā)生起作用?；蚨鄳B(tài)性與豬卵泡囊腫發(fā)生的相關性研究發(fā)現(xiàn)，抑制素-α（Inhibin-α）基因多態(tài)性與大白豬卵泡囊腫的形成和持續(xù)存在密切相關，該基因c.- 42Ggt;A[表示與參考序列相比，5′端非編碼區(qū)（UTR）第42位的G被A取代，其他表述依此類推]和c.3222Ggt;A多態(tài)性與豬卵泡囊腫的發(fā)生高度相關，且攜帶c.-42GG和c.3222GG基因型的大白豬患卵泡囊腫的風險較小[8]。隨后又有研究發(fā)現(xiàn)，視黃醇結合蛋白-4（Retinol-binding protein 4， RBP-4）編碼基因和雌激素受體（Estrogen receptor， ESR）基因多態(tài)性也可導致豬卵泡囊腫的發(fā)生，ESR/PvuⅡ基因型的母豬患卵泡囊腫的概率較低（概率為0.021），RBP-4基因的+249-63Ggt;C多態(tài)性與豬卵泡囊腫的形成顯著相關，且CC基因型患卵泡囊腫的風險較高，另外還發(fā)現(xiàn)，患卵泡囊腫的母豬卵泡液中RBP-4的表達量與健康卵泡相比顯著升高[9-10]。綜上可知，基因表達及基因形態(tài)的改變均與卵巢囊腫病變的發(fā)生密切相關，具體遺傳機制有待進一步挖掘。

卵巢囊腫的發(fā)病率在成年淘汰母豬中占10%，該病的發(fā)生大大降低了母豬的繁殖性能，給養(yǎng)豬生產造成了很大的經(jīng)濟損失。在中國育齡婦女中，PCOS的發(fā)病率為5%～10%，占不排卵不孕人數(shù)的75%，占不孕患者人數(shù)的30%～40%[11]。由于臨床上人類PCOS的發(fā)病率較高，因此迫切需要對該病進行系統(tǒng)研究，從而有效控制其發(fā)生，但是在對人類卵巢囊腫自身遺傳變化的研究中，受到取樣困難（尤其是獲取正常發(fā)情卵巢組織較困難）和倫理道德的約束而難以進行。由于豬和人在遺傳學、生理學和解剖學等方面具有一定的相似性，因此豬可以作為研究人類卵巢囊腫等相關疾病的生物模型。本研究擬利用RNA-seq技術對初產母豬的囊腫卵巢和發(fā)情卵巢進行轉錄組測序，對2種生理狀態(tài)下豬卵巢組織的轉錄組表達變化進行系統(tǒng)比較分析，篩選差異表達基因，并對其進行基因本體論（GO）、京都基因和基因組百科全書（KEGG）、蛋白質-蛋白質互作（PPI）分析，綜合探究豬卵巢基因表達情況對其生理狀態(tài)調控的影響，以期為揭示母豬卵巢囊腫分子遺傳機制提供理論依據(jù)，同時為解析人類卵巢囊腫的遺傳機制提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗動物和樣品的采集

選取年齡和身體狀況基本相同的初產大長二元母豬作為試驗豬，斷奶后在大致相同的條件下飼養(yǎng)，用同1頭公豬每天早晚各試情1次，以斷奶后7 d有明顯發(fā)情特征的3頭母豬作為正常發(fā)情母豬（編號為E_O_1、E_O_2、E_O_3，記作發(fā)情組），屠宰后取卵巢，用生理鹽水沖洗后置于液氮中凍存[12]。至斷奶后21 d，選取同一批次無任何發(fā)情表現(xiàn)的若干頭母豬，用Aloka500 B超儀（Aloka公司產品）測定并初步篩選出有卵巢囊腫的5頭母豬，屠宰后選擇卵巢明顯腫大的3頭母豬作為卵巢囊腫母豬（編號為C_O_1、C_O_2、C_O_3，記作囊腫組），囊腫卵巢組織的處理方法與正常發(fā)情母豬相同。本研究采集的囊腫卵巢均為卵泡囊腫（圖1）。將卵巢凍存于液氮中時均未戳破卵泡。提取RNA時，發(fā)情組所用卵巢組織為帶有正常發(fā)情卵泡的卵巢組織，囊腫組所用卵巢組織為卵泡明顯腫大的卵巢組織。

1.2 總RNA的提取與質檢

卵巢組織總RNA的提取用TRIzol試劑盒（購自Thermo Fisher公司）完成，分別用1%瓊脂糖凝膠電泳和Nano-Drop ND-2000紫外分光光度計（購自Thermo Scientific公司）檢測RNA樣品的完整性和質量濃度，用Agilent BioAnalyzer 2100儀器（購自Agilent Technologies公司）進行質量檢測，6個卵巢組織的總RNA樣品均要求達到如下條件：OD260/OD280gt;2.1，RNA完整值（RIN）gt;8.0。

1.3 cDNA文庫的構建與轉錄組測序

文庫構建和RNA測序由上海歐易生物醫(yī)學科技有限公司完成。每個樣品取3 μg總RNA構建cDNA文庫。按照Illumina NovaSeq 6000測序系統(tǒng)的要求，對6個cDNA文庫進行末端修復、3′末端加A、接頭連接后純化、PCR擴增富集、質檢、定量等操作，符合Illumina NovaSeq 6000測序系統(tǒng)的要求后，進行測序，讀長為PE150（表示高通量雙端測序，每端各測150 bp）。

1.4 測序數(shù)據(jù)的質量控制及比對分析

對得到的原始序列（Raw reads）進行嚴格質控處理，得到純凈序列（Clean reads）后計算Clean reads的堿基質量Q30值、GC含量及序列重復情況，Clean reads轉錄本的組裝用String Tie軟件完成，并用Gff Compare軟件與已知豬參考基因組（Susscrofa 11.1）序列進行比對后注釋[13]。

1.5 可變剪切事件分析及新轉錄本的預測

基于Clean reads的組裝結果，用ASprofile軟件對6個文庫中存在的可變剪切事件進行統(tǒng)計和分析；在比對組裝轉錄本與豬參考基因組注釋信息時，將未被豬參考基因組注釋的、基因間隔區(qū)長度在180 bp以上的、距離已有注釋基因200 bp以上的轉錄本看作新轉錄本。

1.6 差異表達基因分析

用FPKM法計算基因的表達水平。各樣品基因比對到該基因的總數(shù)目（Counts）用DESeq R軟件包進行標準化處理，計算差異表達倍數(shù)，用NB軟件對測序讀數(shù)（Reads）進行差異顯著性分析，根據(jù)差異顯著性分析結果和差異表達倍數(shù)雙重指標篩選差異表達基因，條件為Plt;0.05且｜log2FoldChange｜≥1。

1.7 差異表達基因的GO、KEGG分析

為了進一步分析初產母豬囊腫卵巢和發(fā)情卵巢差異表達基因的功能，用DAVID在線數(shù)據(jù)庫對篩選到的所有差異表達基因進行GO注釋分析、KEGG通路分析，用超幾何分布檢驗法計算GO條目和KEGG通路的富集顯著性，以顯著性閾值0.05對表現(xiàn)出顯著差異的GO條目、KEGG通路進行篩選。

1.8 差異表達基因的蛋白質-蛋白質互作（PPI）網(wǎng)絡的構建及關鍵基因的篩選

將差異表達基因上傳到STRING數(shù)據(jù)庫（http：//string-db.org/）構建PPI網(wǎng)絡，置信評分gt;0.4。用Cytoscape軟件對PPI網(wǎng)絡進行可視化處理，用Cytoscape內置的CytoHubba插件篩選排名前10的基因。

1.9 差異表達基因的qRT-PCR驗證

選取10個差異表達基因，以豬GAPDH為內參基因進行實時熒光定量PCR（qRT-PCR）試驗。根據(jù)美國國家生物技術信息中心（NCBI）網(wǎng)站上10個差異表達基因對應的cDNA序列，用軟件Primer 6.0設計引物，引物序列信息見表1，引物委托生工生物工程（上海）股份有限公司合成。用RevertAid Strand cDNA Synthesis Kit反轉錄試劑盒（購自Thermo Scientific公司）將測序時預留的6個樣品的總RNA（每個樣品設置3個重復）合成cDNA，根據(jù)SYBR Premix Ex TaqTM試劑盒（購自TaKaRa公司）的說明書進行實時熒光定量PCR試驗[13]。用2-△△Ct法計算基因的相對表達量，并將每個基因的相對表達量以2為底數(shù)取對數(shù)進行展示[14]。

2 結果與分析

2.1 轉錄組測序數(shù)據(jù)質控及初步分析

在Illumina NovaSeq 6000測序系統(tǒng)對構建的6個cDNA文庫進行測序，共獲得46.68 Gb的Raw reads，經(jīng)一系列質控處理后，共獲得42.02 Gb Clean reads，各樣品的Clean reads大小均在6.74 Gb以上。測序數(shù)據(jù)的堿基質量值達Q30水平（表示測序時堿基識別的錯誤率為0.1%或正確率為99.9%）的比例為93.41%～94.28%，GC含量為50.59%～51.54%，各Clean reads的堿基質量穩(wěn)定在Q20～Q30水平（其中Q20代表測序時堿基識別的錯誤率為1%或正確率為99%），堿基測序錯誤率低，表明6個樣品的文庫構建和測序工作質量較高，測序數(shù)據(jù)的可信度較高[15]。

2.2 轉錄組測序結果的比對分析

將Clean reads與豬的參考基因組（Sus scrofa 11.1）進行注釋比對，各樣品Clean reads的比對率為97.33%～97.79%，比對到唯一位置的比例為95.24%～95.52%，比對到多處位置的比例為2.09%～2.50%，表明6個樣品的總RNA質量高，不存在污染。比對到正鏈和負鏈的比例為47.61%～47.77%，整段比對到外顯子上的序列占比為38.39%～56.41%，分段比對到2個外顯子上的序列占比為35.41%～60.81%，詳見表2。

2.3 囊腫卵巢和發(fā)情卵巢基因的可變剪切情況

本試驗所測的6個樣本中均存在大量可變剪切事件，涉及的類型、數(shù)量等詳細信息見表3，可以看出，豬卵巢基因組中的可變剪切事件以最后1個外顯子可變剪切（TTS）、第1個外顯子可變剪切（TSS）、單外顯子跳躍（SKIP）和單內含子滯留（IR）4種類型為主，在囊腫組上述4種剪切事件的平均占比分別為28.89%、34.19%、10.83%和10.06%，在發(fā)情組上述4種剪切事件的平均占比分別為28.60%、33.61%、10.84%和10.64%。

2.4 囊腫卵巢和發(fā)情卵巢新轉錄本發(fā)掘

為了更全面地認識豬轉錄組的組成，進一步完善豬基因組注釋，將6個樣本的高通量測序數(shù)據(jù)與豬已知參考基因組注釋信息進行比較，共發(fā)掘出4 559個新轉錄本，其中554個在GO數(shù)據(jù)庫中得到注釋，315個在KO數(shù)據(jù)庫中得到注釋。新轉錄本在2組中的相對表達量符合Plt;0.05且｜log2FC｜≥1（FC為差異表達倍數(shù)），表明存在顯著差異。經(jīng)篩選，共有53個新轉錄本在相對表達量上存在顯著差異，其中上調表達的有18個，下調表達的有35個。

2.5 囊腫卵巢和發(fā)情卵巢中差異表達基因的分析

用FPKM來衡量基因或轉錄本的表達水平，結果顯示，6個樣品中共有16 774個基因得到表達，囊腫組中特有表達的基因有520個，其中表達量排名前5的分別為FAM183A、ALS2CR12、DYDC2、LOC11025995和TFF3；發(fā)情組特有表達的基因有346個，其中表達量排名前5的分別為LOC110258732、LOC110255823、KCNJ13、IGSF5和LYPD5。由圖2可知，6個樣品中表達基因的FPKM絕大多數(shù)大于1，表明有效表達的基因占比較高。

2.8 差異表達基因的PPI網(wǎng)絡構建及核心基因的篩選

基于STRING數(shù)據(jù)庫建立了差異表達基因之間的PPI網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡具有186個節(jié)點和227個邊緣。由圖6可知，差異表達基因之間具有聯(lián)系，用CytoHubba插件從PPI網(wǎng)絡中篩選到10個核心節(jié)點基因，這些核心節(jié)點基因包括CXCL12、EGR1、MMP15、FOS、JUN、GPT2、F3、ETV1、VCAM1、VWF（圖7）。核心節(jié)點基因的表達情況、參與的通路及功能見表4，可以看出，這10個核心節(jié)點基因主要存在于癌癥通路、細胞凋亡通路、趨化因子活性通路、糖尿病并發(fā)癥中AGE-RAGE信號通路等，在腫瘤發(fā)生、PCOS并發(fā)癥、卵泡閉鎖、卵巢老化等方面發(fā)揮作用。

2.9 qRT-PCR方法驗證差異表達基因

共挑選10個差異表達基因進行qRT-PCR驗證。圖8結果表明，10個基因的表達趨勢與測序結果一致，說明測序結果可靠。

3 討論

卵巢囊腫的病因迄今尚不清楚，目前普遍認為該病是一種復雜的多基因遺傳性疾病，因此相關遺傳學研究對解析該病的發(fā)病機制十分重要。對卵巢囊腫發(fā)病機制的研究涉及生殖和代謝的多個方面，如內分泌生殖紊亂、機體慢性炎癥、糖脂代謝異常等[23-24]。

卵巢囊腫與機體的炎性改變密切相關，慢性低度炎癥很可能是卵巢囊腫發(fā)病的基礎[25]。有研究發(fā)現(xiàn)，患PCOS的女性機體長期處于慢性炎癥狀態(tài)，在顆粒細胞、卵巢組織、卵泡液、子宮內膜細胞、外周血和脂肪細胞中均發(fā)現(xiàn)炎癥因子表達量增高或炎癥水平升高[26-27]。本研究發(fā)現(xiàn)，差異表達基因富集到多個與機體的炎性改變高度相關的通路中，表明母豬卵巢囊腫病變與自身炎癥水平存在緊密聯(lián)系。趨化因子是一種細胞因子，可以控制細胞的定向遷移，已有研究發(fā)現(xiàn)，趨化因子系統(tǒng)在炎癥反應、腫瘤的形成和轉移、病原體的感染和清除等過程中發(fā)揮重要作用[28-29]。在本研究中，表達量下調的關鍵基因CXCL12參與趨化因子活性通路，已有研究發(fā)現(xiàn)，CXCL12是一種炎癥趨化因子，通過與其受體CXCR4或CXCR7相互作用調節(jié)白細胞的定向遷移，并且CXCL12與許多疾病發(fā)生、發(fā)展相關，如慢性炎癥、多囊卵巢綜合征、癌癥等[30]。劉月華等[31]發(fā)現(xiàn)，與對照組、空白組相比，CXCL12、IL-8在多囊卵巢綜合征大鼠的顆粒細胞、間質細胞、卵泡膜細胞中的表達量均顯著降低（Plt;0.05），并證實CXCL12、IL-8參與了多囊卵巢綜合征大鼠排卵障礙的發(fā)生過程。Jin等[21]發(fā)現(xiàn)，在多囊卵巢綜合征大鼠卵巢中，CXCL12、CXCR4、CXCR7基因的相對表達量均降低，顆粒細胞的凋亡數(shù)增加，用人重組CXCL12處理卵巢顆粒細胞瘤細胞（KGN細胞），可以用濃度依賴性方式阻止顆粒細胞凋亡。以上結果均說明，CXCL12表達水平降低是卵巢囊腫發(fā)生的重要因素。本研究也發(fā)現(xiàn)，在初產母豬囊腫卵巢中CXCL12基因的表達量低于發(fā)情卵巢，并且CXCL12是關鍵節(jié)點基因，推測極有可能由于卵巢中CXCL12基因表達受損，導致機體發(fā)生炎癥及顆粒細胞凋亡的可能性增加，進而引起母豬卵巢囊腫的發(fā)生，具體機制有待深入研究。

目前的研究結果顯示，人類PCOS的主要發(fā)病機制是由胰島素抵抗或高胰島素血癥引起的高雄激素血癥，其中胰島素抵抗在PCOS的發(fā)病機制中起著重要作用[43]。本研究發(fā)現(xiàn)，差異表達基因在Ⅰ型糖尿病通路、Ⅱ型糖尿病通路、糖尿病并發(fā)癥中AGE-RAGE信號通路富集，這些通路均與體內胰島素功能異常相關，因此推測胰島素功能異常與豬卵巢囊腫之間存在密切聯(lián)系。更為有趣的是，篩選的10個核心基因中有3個（VCAM1、F3、EGR1）參與糖尿病并發(fā)癥中AGE-RAGE信號通路。晚期糖基化終產物（AGE）與晚期糖基化終產物受體（RAGE）結合，激活了NF-kB信號傳導途徑，刺激產生細胞因子和生長因子，觸發(fā)細胞內發(fā)生氧化應激和炎癥，與PCOS、衰老、糖尿病、女性不孕不育及腫瘤等多種疾病相關[44]?；加蠵COS的女性全身處于慢性炎癥狀態(tài)，卵巢中也是如此，表現(xiàn)為血清或卵巢中AGE水平的升高及促炎物質RAGE在卵巢組織中表達量的增加，AGE、RAGE在卵巢中累積不僅可誘發(fā)炎癥，還可導致卵巢類固醇激素合成和卵泡發(fā)育異常，說明AGE-RAGE信號通路通過炎癥、類固醇激素合成和卵泡發(fā)育等途徑誘發(fā)卵巢囊腫的發(fā)生[45-46]。有研究發(fā)現(xiàn)，AGE-RAGE信號通路還可通過誘發(fā)形成胰島素抵抗來促使發(fā)生卵巢囊腫，胰島素糖化使胰島素的生物活性及其與胰島受體結合的親和力下降，但糖化胰島素可作為配體與RAGE結合，進而激活導致發(fā)生胰島素抵抗的氧化應激和促炎途徑[47]。在研究藥物治療PCOS的分子機制時發(fā)現(xiàn)，糖尿病并發(fā)癥中AGE-RAGE信號通路是治療藥物關鍵靶點與PCOS疾病靶點共同涉及的關鍵通路之一[48-49]。在本研究中，糖尿病并發(fā)癥中AGE-RAGE信號通路是差異表達基因顯著富集的主要通路之一，并且篩選的10個核心基因中有3個參與了該通路，說明該通路在母豬卵巢囊腫的發(fā)病機制中起著至關重要的作用，很有可能是導致母豬卵巢囊腫病變的關鍵通路，后續(xù)研究尤為值得關注。

另外，膽固醇代謝通路也是差異表達基因顯著富集的主要通路，該通路與患有卵巢囊腫的人或動物出現(xiàn)的肥胖、脂代謝異常高度相關。在該通路上的差異表達基因ABCA1作為上游因子調控膽固醇逆向轉運的發(fā)生，在脂質沉積過程中起到重要作用。Huang等[50]研究發(fā)現(xiàn)，抑制小鼠體內ABCA1蛋白的降解可有效促進高密度脂蛋白（HDL）膽固醇的流出和膽固醇的逆向轉運，從而減少動脈粥樣硬化的形成。Bart等[51]研究發(fā)現(xiàn)，與野生小鼠相比，ABCA1基因敲除的小鼠不僅在動脈粥樣硬化斑塊中有更嚴重的脂肪蓄積，還存在更多炎癥細胞浸潤。由此可見，ABCA1不僅影響機體脂肪代謝，還與機體炎癥相關。本研究發(fā)現(xiàn)，ABCA1在豬囊腫卵巢中的相對表達量明顯下調，可能由于該基因下調表達，導致卵巢中發(fā)生脂肪代謝障礙及炎癥，因此該基因與卵巢囊腫病變相關，但是該基因并不屬于10個核心基因之一，可能是因為脂代謝異常不是母豬卵巢發(fā)生囊腫病變的主導因素。

綜上所述，與初產母豬發(fā)情卵巢相比，初產母豬囊腫卵巢的轉錄組譜發(fā)生了一系列變化，篩選到335個差異表達基因，其中上調表達的基因有121個，下調表達的基因有214個。同時，本研究還發(fā)掘出4 559個新轉錄本，其中53個存在差異表達，上調表達的轉錄本有18個，下調表達的轉錄本有35個。GO、KEGG通路分析結果顯示，差異表達基因富集到多個與卵巢囊腫發(fā)生相關的通路中。用CytoHubba插件從差異表達基因的PPI網(wǎng)絡中篩選到10個核心節(jié)點基因，這些基因主要存在于癌癥通路、細胞凋亡通路、趨化因子活性通路、糖尿病并發(fā)癥中AGE-RAGE信號通路，在腫瘤發(fā)生、PCOS并發(fā)癥、卵泡閉鎖、卵巢老化等方面發(fā)揮作用。通路和核心基因功能分析發(fā)現(xiàn)，糖尿病并發(fā)癥中AGE-RAGE信號通路、CXCL12基因與卵巢囊腫高度相關，機體炎癥和胰島素功能異?？赡苁菍е鲁醍a母豬發(fā)生卵巢囊腫病變的主要因素。

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（責任編輯：徐 艷）

收稿日期：2022-06-30

基金項目：河南省科技攻關項目（222102110096、222102110467）；河南省農業(yè)科學院杰出青年科技基金項目（2021JQ07）；國家重點研發(fā)計劃項目（2021YFD1301200）

作者簡介：任巧玲（1976-），女，河南駐馬店人，碩士，副研究員，主要從事豬的育種與營養(yǎng)研究。（E-mail）renql76@163.com

通訊作者：張家慶，（E-mail）zjq8650612@163.com；邢寶松，（E-mail）baosong@126.com