肉鸡木质化胸肌病的病理机制研究：ANT1功能障碍驱动代谢紊乱与自噬失衡

为解决肉鸡木质化胸肌病(WB)导致的肉质下降问题，研究人员通过分析严重WB样本和构建ANT1缺陷细胞模型，揭示了腺苷酸转位酶1(ANT1)功能障碍通过ATP耗竭、脂肪酸代谢异常和自噬失衡驱动WB发展的分子机制。研究发现WB肌肉中ANT1表达降低导致线粒体功能紊乱，而体外ANT1缺陷却激活自噬，提示WB病理中自噬通量受损。通过雷帕霉素增强自噬可部分恢复ATP水平和肌肉代谢，为靶向干预提供了新思路。

　　

现代肉鸡产业因高强度选育导致生长速度过快，引发木质化胸肌病(Wooden Breast, WB)这一严重影响胸大肌品质的肌肉病变。WB表现为肌肉异常硬化、表面脊状突起和质地坚韧，造成巨大经济损失——巴西某屠宰场数据显示，WB和白条纹导致每日损失高达7万美元。尽管已知缺氧、氧化应激和线粒体功能障碍参与WB发展，但其核心分子机制仍不明确。

这项发表在《Poultry Science》的研究聚焦腺苷酸转位酶1(ANT1)——线粒体内膜关键转运蛋白，负责ATP/ADP交换并参与线粒体通透性转换孔(MPTP)形成。研究人员假设ANT1缺陷可能通过破坏能量代谢和蛋白质稳态驱动WB病理进程。

研究采用42日龄Arbor Acres肉鸡(n=240)的严重WB样本(n=16)，结合ANT1敲除的C2C12细胞模型。关键技术包括：单细胞RNA测序分析公开数据集GSE200516中的肌细胞转录特征；CRISPR-Cas9构建ANT1缺陷细胞系；流式细胞术检测GFP-LC3-RFP报告基因的自噬通量；雷帕霉素处理评估自噬增强对代谢的挽救效应。

组织病理学与肉品质变化

WB严重程度分级显示，随着病情进展，胸肉亮度(L)、红度(a)和黄度(b*)显著增加，加压损失、滴水损失和剪切力明显升高。组织学观察发现SEV组肌纤维空泡化、单核细胞浸润等典型病变，伴随肌酸激酶(CK)和丙二醛(MDA)水平升高，提示肌肉损伤和氧化应激加剧。

代谢模式转变

WB肌肉表现出从脂肪酸氧化向糖酵解的代谢转变：糖酵解基因PFKM、LDHB和G6PD表达上调，而脂肪酸氧化基因CPT1、CPT2等虽整体升高但活性受限。ATP含量在SEV组最低，同时肌肉萎缩标志物atrogin-1和MuRF1表达显著增加，肌源性分化因子MyoD和Myf5下降。

ANT1表达特征

单细胞测序显示ANT1在肌细胞中表达显著降低。相关性分析发现ANT1表达与胸肌重量呈负相关，与加压损失率、滴水损失和剪切力显著负相关，提示ANT1低表达与WB严重程度密切相关。

ANT1缺陷的细胞表型

ANT1敲除导致C2C12细胞ATP产量减少，线粒体数量补偿性增加(SDHB和ATP5A蛋白上调)。脂肪酸氧化基因表达普遍下降，萎缩基因上调而分化基因下调，完美模拟了WB肌肉的分子特征。

自噬通量的矛盾现象

尽管WB肌肉中自噬标志物LC3和p62减少显示自噬抑制，但ANT1缺陷细胞却表现出自噬增强——LC3-II积累、GFP/RFP比值下降，且线粒体自噬活性升高。雷帕霉素处理能提升ATP水平并部分恢复CPT1表达，同时降低atrogin-1、升高MyoD，表明增强自噬可缓解ANT1缺陷引起的代谢异常。

研究结论指出，ANT1功能障碍是驱动WB发展的重要机制之一：通过破坏线粒体能量代谢，引发ATP耗竭、脂质堆积和氧化应激；同时导致自噬系统紊乱——在WB肌肉中表现为功能受损，而在细胞模型中触发代偿性激活。这种差异提示WB的病理复杂性，可能涉及多器官互作或病程阶段特异性变化。

该研究首次将ANT1缺陷与WB的代谢异常和自噬失衡直接关联，为理解快速生长肉鸡的肌肉病变提供了新视角。虽然雷帕霉素的干预效果显示出自噬调节的治疗潜力，但作者强调这仅是复杂病理网络中的一环，需结合不同严重程度、时间点和品种进行更全面研究。这些发现不仅对改善禽肉品质有重要应用价值，也为人类肌肉疾病的线粒体机制研究提供了比较医学模型。