生育力的表观遗传学见解：奶牛繁殖中免疫细胞甲基化的参与

不孕和产后生殖疾病是养牛业面临的重大挑战，母体免疫系统识别和耐受胚胎的能力对于成功妊娠至关重要。造血细胞中的DNA甲基化可能影响产后生育问题的易感性，因此识别表观遗传变化对于可持续动物生产至关重要。本研究旨在表征免疫细胞中与生育力相关的甲基化组，可能有助于早期检测生育力低下。利用全表观基因组测序和酶促甲基化测序，我们分析了疾病发生前来自十二头荷斯坦奶牛的血液DNA甲基化模式。我们的研究结果显示，可育和生育力低下奶牛之间有216,990个差异甲基化胞嘧啶（DMC）。值得注意的是，三个基因——干扰素tau-3（IFNT3）、KIAA0825和RAS相关蛋白2A——在可育和生育力低下奶牛之间的差异甲基化表现出高度显著性。IFNT3对早期胚胎发育至关重要，在生育力低下奶牛的转录起始位点（TSS） shores区域有7个DMC。此外，KLRA1基因（Ly49）在分析的所有五个基因组区域（TSS shores、外显子、内含子、下游和远端基因间）均含有DMC。其广泛的差异甲基化突出了其对生育力的潜在影响。关键白细胞介素基因，包括IL6、IL15、IL22和IL36G，也显示出多个DMC，进一步证实了免疫系统在牛生育力中的作用。这些发现说明了免疫细胞表观遗传学对牛产后生育力的潜在控制。此外，这项研究表明，仅用220个生物标志物就可能估计发生生育力低下的风险，为加强动物健康管理和改善生育治疗铺平了道路。