性别特异性转录组分析揭示肉鸡胸肌白纹病、木质胸和意大利面肉三种肌病的分子机制差异

本研究针对肉鸡生产中严重影响肉质和经济价值的三种胸肌肌病（白纹病WS、木质胸WB和意大利面肉SM），首次通过性别特异性转录组比较分析揭示了分子机制的显著差异。研究人员采用RNA-seq技术对罗斯308肉鸡胸大肌进行测序，发现SM肌病导致最显著的转录改变，尤其在雄性中表现为缺氧、能量代谢紊乱和钙信号通路失调；而雌性对肌病的转录反应普遍较弱。研究为理解肉鸡肌病的性别特异性发病机制提供了新见解，对制定针对性防控策略具有重要意义。

　　

在现代肉鸡养殖业中，三种神秘的"胸肌杀手"——白纹病(WS)、木质胸(WB)和意大利面肉(SM)正造成巨大经济损失。这些肌病虽然不会威胁食品安全，却导致肉质下降和产品废弃，每年给全球家禽业带来数亿美元损失。更令人困惑的是，雄性肉鸡似乎更容易患WB，而雌性则更易出现SM，这种性别差异背后的分子机制一直是个未解之谜。

为揭开这一谜团，来自意大利帕多瓦大学的研究团队在《BMC Genomics》发表了一项开创性研究。研究人员采用罗斯308肉鸡模型，通过RNA测序技术首次系统比较了三种肌病在雌雄个体中的转录组差异。研究选择了42日龄肉鸡的胸大肌样本，包括正常肌肉和三种肌病肌肉，每组包含3-5个生物学重复。通过Illumina NovaSeq 6000平台进行150bp双端测序，获得平均每个样本2100万条高质量reads。使用edgeR软件进行差异表达分析，并采用ClusterProfiler进行功能富集分析。

研究结果部分呈现了丰富发现：

转录谱特征

雄性肉鸡中，SM肌病表现出最显著的转录改变，共发现4,553个差异表达基因(DEGs)，而WB和WS分别只有386个和8个DEGs。雌性肉鸡中所有肌病的转录变化都较为轻微，SM、WB和WS分别仅有2、19和14个DEGs。值得注意的是，SLIT3（轴突导向配体3）在SM和WB雄性中都是上调最显著的基因之一。

功能分析

雄性SM肌肉中，下调基因富集于肌肉收缩、氨基酸和葡萄糖代谢通路；上调基因则参与细胞信号传导、分化和免疫过程。WB肌肉中，DEGs主要与细胞分化、形态发生和聚糖代谢相关。基因集富集分析(GSEA)发现，所有肌病都共同影响了"粘附连接"、"氧化磷酸化"和"核糖体"等通路。

缺氧、氧化应激与能量代谢

SM雄性肌肉中，缺氧诱导因子1α(HIF1A)上调而HIF1AN下调，表明存在缺氧状态。三磷酸异构酶1(TPI1)下调提示糖酵解受阻，而PPARG上调与PPARGC1A下调共同表明线粒体生物发生和脂代谢异常。这些发现解释了SM肌肉中能量代谢紊乱的分子基础。

炎症与免疫反应

SM雄性中，Toll样受体(TLRs)和nod样受体信号通路显著激活，多种白介素受体(IL1R1、IL17RA等)上调。非典型趋化因子受体4(ACKR4)在SM和WB中都显著上调，可能通过调节IL-6产生促进纤维化。

钙信号传导

SM雄性中，兰尼碱受体(RYR1、RYR3)和 triadine(TRDN)下调导致钙释放受损，而瞬时受体电位通道(TRPC6、TRPV2)和嘌呤能P2X受体(P2RX7)上调提示钙内流增加。这些变化共同导致钙稳态失衡，影响肌肉收缩功能。

细胞外基质(ECM)重塑

SM雄性中，I型和III型胶原(COL1A1、COL3A1)及多种基质金属蛋白酶(MMPs)上调，伴随血栓调节蛋白2(THBS2)过表达，共同促进纤维化并抑制血管新生。这与组织学观察到的纤维化特征高度一致。

组织形态发生、增殖与再生

SM雄性中，结蛋白(DES)和波形蛋白(VIM)上调与肌纤维再生相关，而肌动蛋白α2(ACTN2)下调可能导致Z盘结构弱化。肌钙蛋白I1(TNNI1)和肌钙蛋白C(TNNC1)的变化提示肌纤维类型从快肌向慢肌转变。

研究结论部分指出，这项研究首次全面比较了三种主要肉鸡胸肌肌病在雌雄个体中的分子特征。最关键的发现是雄性肉鸡对肌病表现出更强烈的转录反应，特别是在SM中观察到广泛的代谢紊乱、炎症反应和纤维化信号激活。这些性别差异可能与雄性更快的生长速度和更大的肌肉体积有关，导致血管供应相对不足和氧化应激加剧。研究为理解肉鸡肌病的发病机制提供了新视角，强调未来防控策略应考虑性别特异性因素。特别是ATP2C2基因的显著上调可能作为肌病诊断的潜在分子标记，值得进一步研究。

这项研究不仅填补了肉鸡肌病性别差异研究的空白，也为开发针对性干预措施奠定了基础。通过揭示不同肌病特异的分子通路，未来可以设计更精准的营养调控或育种策略，减轻这些肌病对肉鸡产业的影响。研究结果对提高肉鸡福利和经济效益具有重要指导意义。