基于单细胞转录组数据探究不同海拔牦牛心肌细胞通讯和基因表达差异

心脏作为血液循环最重要的器官在动物环境适应中发挥着重要的作用。心肌细胞是心脏主要的功能细胞，然而高海拔地区牦牛心肌细胞基因表达变化及细胞间通讯关系尚不清楚。为此，本研究以高海拔地区牦牛(青海祁连，海拔4 000 m)和低海拔地区牦牛(青海循化，海拔2 600 m)为研究对象，基于心脏组织10×单细胞转录组测序数据，对心肌细胞和心脏其他细胞进行细胞通讯及配体-靶基因调控预测，同时对高、低海拔牦牛心肌细胞差异表达基因进行功能注释分析，以期探究心肌细胞在牦牛适应高原环境过程中的作用。结果显示，牦牛心肌细胞与内皮细胞、上皮细胞的关联最强，心肌细胞-树突状细胞及心肌细胞-巨噬细胞两个“细胞对”中CD74＿COAP和CD74＿APP配受体表达量相对较高；配受体活力在TNF信号通路中相对较强；在免疫相关通路发挥重要作用的配体PTPRC、PECAM1、ITGB2、ANXA1、BDNF等对所有“细胞对”影响明显，且PI3K-Akt信号通路在配体-靶基因调控中潜力分值最高；高、低海拔牦牛心肌细胞中差异表达基因功能主要富集在代谢途径，其中氧化磷酸化、糖酵解代谢通路相关的基因表达明显增强。本研究结果提示，牦牛...