《Animals》：Exercise-Induced Acid–Base, Electrolyte, and Metabolic Responses in Colombian Creole Horses Across Different Gait Modalities
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Rex兔毛皮是纺织工业中的高价值原料；然而，目前关于毛用型Rex兔与肉用型新西兰白兔（New Zealand White, NZW）之间毛皮性状差异所涉及的代谢组与转录组整合机制仍未完全阐明。本研究在相同饲养条件下选取40只兔（每组20只）进行毛皮品质性状评估
Rex兔毛皮是纺织工业中的高价值原料；然而，目前关于毛用型Rex兔与肉用型新西兰白兔（New Zealand White, NZW）之间毛皮性状差异所涉及的代谢组与转录组整合机制仍未完全阐明。本研究在相同饲养条件下选取40只兔（每组20只）进行毛皮品质性状评估，并采集背部皮肤样本进行代谢组学与转录组学分析。结果显示，Rex兔的纤维长度和毛皮厚度显著低于新西兰白兔（p < 0.01）。代谢组学分析鉴定出267个差异代谢物（DMs），主要为脂质和有机酸类；这些代谢物富集于丁酸代谢、类固醇激素生物合成、半胱氨酸与甲硫氨酸代谢以及柠檬酸循环等通路，关键代谢物包括组胺、L-精氨酸、肌酸和indoxyl。转录组学分析鉴定出895个差异表达基因（DEGs），富集于MAPK、cAMP和HIF-1信号通路，包括角蛋白家族基因（KRT34、KRT84、KRT82）、FGFR4、EGF、BMP5和DKK2。整合分析鉴定出211个DEGs和97个DMs共同富集于103条通路，包括HIF-1、cAMP和AMPK信号通路。这些发现揭示了参与皮肤和毛囊发育的基因–代谢物调控网络，为改良兔毛皮品质提供了分子标记，并增强了对哺乳动物毛囊发育遗传和代谢基础的理解。
Rex兔（Rex rabbit）是具有代表性的毛用型品种，其毛皮轻软、美观、保暖性好，是纺织工业中的高价值原料。与肉用型新西兰白兔（NZW）相比，Rex兔的毛皮性状存在明显差异，如纤维长度较短、毛皮厚度较低；同时两者的皮肤组织学结构也有差异，因此构成研究皮肤发育与毛皮性状形成的理想比较模型。毛囊（hair follicle, HF）是决定毛发纤维长度、密度、细度及整体毛皮品质的关键微小器官，其发育受Wnt/β-catenin、TGF-β、BMP、AMPK和HIF-1等多条信号通路调控。但以往研究多集中于单基因或单通路，对毛用型与肉用型兔之间的代谢物–基因整合调控机制尚缺乏系统解析。为此，该研究在13周龄完全生长期比较Rex兔和NZW兔的毛皮品质性状，整合非靶向代谢组学与转录组学数据，试图阐明品种间差异毛皮表型背后的分子网络，为兔毛皮品质分子育种提供理论依据。该研究发表于《Animals》。
研究人员自浙江灵飞兔业有限公司（慈溪，中国）收集40只健康兔（每组20只，雌雄各半），在相同饲养条件下饲养；每组10只用于代谢组学，其中6只同时用于配对RNA-seq。测定纤维长度、毛皮厚度和毛皮面积后，取背部皮肤样本。代谢组采用UHPLC-MS/MS非靶向检测，以FC≥1.2或≤1/1.2、OPLS-DA VIP>1和p<0.05筛选DMs；转录组采用Illumina NovaSeq 6000测序并比对到兔参考基因组OryCun2.0，以|log2FC|≥1且FDR<0.05筛选DEGs。整合分析采用Pearson相关(|r|>0.90)、KEGG共富集和共表达网络构建，并用RT-qPCR验证DEGs表达。
3.1 RX兔与NZW兔的表型差异
表型比较显示，NZW兔体重显著高于RX兔；RX兔的纤维长度和毛皮厚度均显著低于NZW兔（p<0.01），而毛皮面积在两者间无显著差异。这提示两个品种毛皮表型差异主要体现在纤维长度和毛皮厚度，而非面积。
3.2 RX兔和NZW兔皮肤组织的差异代谢物谱
代谢组学共鉴定267个DMs，与NZW相比，RX组84个上调、183个下调。化学分类中以脂质及脂样分子占比最高，其次为有机酸及其衍生物、核苷/核苷酸类似物。DMs富集于丁酸代谢、类固醇激素生物合成、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢、铁死亡、TCA循环、AMPK和FoxO信号等通路；关键代谢物包括组胺、L-精氨酸、吡哆醇、肌酸和睾酮。代谢物相关性分析显示不同类别间存在强关联，提示代谢网络协调变化。
3.3 RX兔和NZW兔皮肤组织的差异基因表达谱
转录组分析得到895个DEGs，其中759个上调、136个下调。随机选取BMP5、DKK2、KAP6-1、KRT34、KRTAP3-1、P2RY6和PRELP进行RT-qPCR，结果与RNA-seq一致。GO富集分析显示DEGs参与角蛋白化、动物器官发育、组织发育和细胞增殖等；KEGG富集分析显示它们集中于MAPK、Toll样受体、cAMP和HIF-1信号通路，并注释到角蛋白家族基因KRT34、KRT84、KRT82以及FGFR4、EGF、BMP5和DKK2等候选基因。这些基因是后续研究毛囊发育的重要候选。
3.4 代谢组与转录组整合分析
整合分析显示，多个基因与代谢物呈高相关；HIF-1通路中LDHA和LDHB与α-酮戊二酸强关联，AMPK通路中PRKAA、PRKAB和PRKAG与腺苷5′-二磷酸、L-谷氨酸强关联，mTOR通路中PRKAA1和INSR与L-精氨酸关联。组胺与PGAM2呈显著正相关，并与纤维长度呈显著负相关。211个DEGs和97个DMs共同富集于103条通路，包括钙信号、HIF-1、cAMP、氨基酸生物合成及AMPK信号通路。整合结果构建了基因–代谢物互作网络，为理解毛皮性状形成的多层调控提供了框架。
讨论中，研究人员认为脂质及脂样分子是最丰富的DMs类别，可能在毛纤维屏障结构、强度与质地中发挥作用；丁酸代谢、TCA循环及半胱氨酸/甲硫氨酸代谢异常与毛囊生长和脱发等过程有关。关键DMs如组胺、L-精氨酸、吡哆醇、肌酸和睾酮均有文献支持参与皮肤及毛囊生理；差异表达的角蛋白/角蛋白关联蛋白是毛干结构的重要组成，可影响纤维力学性质。DKK2在RX组上调，提示其对皮肤和毛囊发育具有潜在抑制作用；AMPK、cAMP和HIF-1等信号通路是基因–代谢物整合网络的核心节点。该研究也存在局限，即相关分析不能证明因果关系，未来需开展功能实验验证。
结论翻译：总之，RX兔与NZW兔在毛皮性状上存在明确的表型和分子差异。这些差异源于基因表达与代谢物谱的协同变化，尤其涉及HIF-1信号、氨基酸生物合成和AMPK信号通路。这些通路在调节皮肤和毛囊发育中发挥重要作用。本研究鉴定的基因和代谢物为改善兔毛皮品质提供了潜在分子标记，并在分子水平增强了对毛囊生物学的理解。
