李小春、张青、中青报·中青网记者孙海华

为什么牛、羊、鹿都有角？牛羊角和鹿角在遗传发育上有哪些异同？ ……2019年6月22日，国际学术期刊Science在线发表研究论文《反刍动物角发育和鹿角快速再生的遗传基础》。从遗传学的角度，该论文首次提出反刍动物的角具有相同的细胞起源——颅神经嵴干细胞，其发育过程采用基本相同的基因调控途径，具有单一的进化起源和反刍动物角的发育机制。提供了证据。

牛、羊鹿属于有角的反刍动物目，是现存唯一头骨上有骨附属物的哺乳动物。这个附属物就是众所周知的角。

不同的有角的动物群体会有自己独特的角。例如，长颈鹿科的角由仅被皮肤和毛发覆盖的骨突组成；牛科动物的角也有骨核，但被角质鞘覆盖。它们终生生长，不分枝就不能再生。鹿的角会定期脱落并每年再生一次。在生长阶段，它被称为鹿茸。它的生发组织在鹿茸之上，所以会分叉生长。生长停止后，鹿角会钙化成鹿角，没有角鞘。有些有角的动物没有角，如麝、鹿等。

对于食草动物来说，它们中的大多数没有尖牙或爪子。角不仅是它们对抗掠食者的自卫工具，也是它们争夺配偶和领土的主要工具。但是，牛角的存在不利于畜牧生产的管理，存在很大的安全隐患。因此，饲养员投入大量精力培育无角牛羊品种。

美国Recombinetics Breeding公司利用基因编辑技术，培育出没有角的黑白母牛，让小牛不用经历被烧的痛苦过程他们出生后就断了。

但同时，用于山羊和绵羊基因编辑和育种的无角突变尚未得到证实。那么角、角和鹿角的发育和生长是否受相同的遗传途径控制？ “骨角是一源还是多源？”一直是一个悬而未决的科学问题。

西北农业和林业科技 学校联合西北工业大学、中国农业科学院、丹麦哥本哈根大学、中国科学院昆明动物研究所、四川麝香研究所、石河子大学、新疆畜牧科学院、深圳等9个单位美国华大基因遗传与重组研究所。通过比较发现不同类型的反刍动物基因组和多达270个转录组在角和鹿茸中具有相似的基因表达模式，其特异且高表达的基因主要募集在骨骼、皮肤、脑和睾丸组织中表达的基因。

这些角组织特异性高表达基因，以及一些快速进化的基因，都参与了神经脊髓细胞的迁移通路。因此，科学家首次从遗传学的角度提出反刍动物的角具有相同的细胞起源——头部神经脊干细胞，这为反刍动物的角具有单一的进化起源，以及为无角牛和无角牛提供了遗传证据。羊。育种为无角牛羊通过基因编辑的生产提供了理论基础和关键靶基因。

此外，鹿角的再生速度极快。每年春天到夏天，它的细胞分裂和增殖速度甚至超过癌症组织的生长速度——例如马鹿角，它们每天生长约1.7厘米。然而，来自费城和圣地亚哥动物园的长期统计数据表明，鹿类的癌症发病率较低。

本研究发现鹿茸组织中多个原癌基因通路被激活并发生遗传变化，这可能在调控鹿茸快速再生中发挥重要作用。同时，鹿科几个重要的抑癌基因也发生了特定的基因变化，可能增强了抑癌作用。

因此，进一步的功能研究对于揭示快速但可控的细胞生长的潜在机制以及探索鹿作为器官再生模型和癌症模型具有重要的科学意义。治疗和预防提供了新的思路和方法。 （教育科学部主编）

文章来源：《中国草食动物科学》 网址: http://www.zgcsdwkxzz.cn/zonghexinwen/2021/0831/373.html