在氧气稀薄的青藏高原，牦牛为何能不知疲倦地奔跑？近日，来自中国科学院西北高原生物研究所等机构的研究团队通过解析牦牛基因组，发现一种牦牛特有的肺内皮细胞类群，可能对牦牛适应缺氧环境起到了关键作用。相关成果已于近日发表在国际权威期刊《自然·通讯》上。
牦牛是维系青藏高原生态系统功能与畜牧业发展的关键物种，以耐高寒、抗缺氧而闻名。受参考基因组不完整等因素制约，目前牦牛适应性相关分子遗传机制的研究进展缓慢。
这是本项研究中的牦牛肺脏组织透射电镜图。（中科院西北高原生物研究所供图）
据了解，中国科学院西北高原生物研究所与中国科学院昆明动物研究所、中国科学院大学等研究机构合作，通过运用二代、三代测序技术等手段，分别构建了野牦牛和家牦牛高质量染色体水平参考基因组，再结合普通牛数据，系统分析大片段结构变异在牦牛基因组的分布特征。
研究人员发现，牦牛及黄牛肺脏中内皮细胞群表达含结构变异的差异基因最多。通过比较牦牛与普通牛的基因组，研究人员发现二者之间存在差异的基因片段。这些差异指向了基因表达的改变，从而能够帮助动物更好地适应环境。
这是研究团队用来采集牦牛细胞样品的一头家牦牛。（中科院西北高原生物研究所供图）
在研究牦牛肺部单个细胞内的基因表达水平时，研究人员偶然发现血管内膜中的一种全新细胞类群，这种遍布牦牛肺部的细胞可能会使牦牛的血管更有韧性。同时牦牛的肺组织中存在较多的弹性纤维，能够增强肺的收缩能力，有利于牦牛适应高寒缺氧的环境。
论文共同通讯作者、中科院西北高原生物研究所研究员杨其恩表示，这项研究为系统开展牦牛遗传资源保护与利用提供了数据支撑，同时对分析动物适应高海拔和缺氧引发人体相关疾病的机制具有重要意义。（记者陈杰）
