猪模型揭示骨骼肌中脂肪酸与细胞因子的互作机制及其营养基因组学意义

本研究针对不同膳食油脂对猪骨骼肌免疫调控的影响，通过RNA测序和WGCNA网络分析，揭示了大豆油、菜籽油和鱼油通过LRP6、HSP90B1等枢纽基因调控TNF-α、IL-10等细胞因子表达的分子机制，为优化猪只健康管理和人类代谢疾病研究提供了新视角。

　　

骨骼肌中的营养密码：脂肪酸如何与免疫信号共舞？
在现代畜牧业和人类健康研究中，脂肪酸的角色早已超越单纯的能量供给。随着肥胖和代谢性疾病全球流行，科学家们迫切需揭示不同膳食脂肪如何通过分子网络调控机体免疫平衡。猪因其与人类相似的代谢特征成为理想模型，但骨骼肌中脂肪酸与细胞因子的精确互作机制仍是未解之谜。

来自巴西圣保罗大学“Luiz de Queiroz”农业学院和爱荷华州立大学的研究团队在《Scientific Reports》发表突破性成果。通过给27头大型白猪分别饲喂3%大豆油、菜籽油或鱼油，结合RNA-Seq、WGCNA网络分析和ELISA技术，首次系统解析了不同油脂通过基因共表达模块调控骨骼肌炎症信号的分子图谱。

关键技术方法
研究采用3×9分组设计（n=9/组），采集猪背最长肌进行RNA-Seq（TPM标准化）和细胞因子检测（IL-6、TNF-α等6种）。通过WGCNA构建基因共表达网络（软阈值功率14），使用CytoHubba鉴定枢纽基因，FAANGMine和BiNGO进行功能富集。

主要研究结果
细胞因子丰度差异
ELISA显示菜籽油组TNF-α显著低于大豆油和鱼油组（p<0.05），IL-10和IFN-γ也呈降低趋势（p<0.10）。这提示单不饱和脂肪酸（MUFA）为主的菜籽油可能具有独特抗炎特性。

共表达模块特征
WGCNA鉴定出7个关键模块：

• 蓝色模块（r=0.88）与IFN-γ、TNF-α正相关，富集生物调控通路，枢纽基因为低密度脂蛋白受体相关蛋白6（LRP6）
• 绿色模块（r=0.94）与TNF-α强相关，热休克蛋白HSP90B1作为枢纽基因参与蛋白质折叠
• 灰60模块（r=-0.71）与IL-6负相关，肌球蛋白重链MYH8调控肌肉收缩

枢纽基因功能
鱼油组中，肌钙蛋白TNNC1（绿色模块）与IFN-γ表达高度协同（r=0.82），驱动β-氧化相关基因（CPT1B、HADHA等）表达。这解释了该组肌肉剪切力增加的现象——IFN-γ可能通过增强线粒体β氧化改变肉质。

讨论与意义
该研究首次揭示：

1. 膳食油脂特异性：大豆油（n-6 PUFA）通过PPARG-TNF-α轴促炎，而鱼油（n-3 PUFA）通过TNNC1-IFN-γ轴增强β氧化，菜籽油（MUFA）则表现出独特抗炎特征。
2. 跨物种价值：猪骨骼肌中发现的LRP6-HSP90B1调控网络为人类代谢疾病（如胰岛素抵抗）研究提供新靶点。
3. 营养干预策略：证实3%鱼油补充可同步优化肌肉n-3 PUFA含量和肉质性状，为功能性猪肉生产提供理论依据。

这项研究不仅搭建了营养-基因-免疫三者的分子桥梁，更开创了通过精准营养调控畜禽健康和肉品质的新范式。未来研究可进一步验证这些枢纽基因在人类代谢疾病中的保守性，为个性化膳食干预提供科学支撑。