山峡龙黑猪四个脂肪组织中库位特异性脂质与转录组特征

《Journal of Agriculture and Food Research》:Depot-specific lipid and transcriptional profiles of four porcine adipose tissues in Shanxia long black pigs

【字体: 时间:2026年09月09日 来源:Journal of Agriculture and Food Research 7.2

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  脂肪组织在猪中表现出显著的库位特异性异质性,但支撑这些功能差异的分子基础很大程度上未被探索。研究人员系统比较了四个脂肪库位,包括腹脂(ABF)、胸背膘(TBF)、内脏脂(VEF)和板油(LEF)的脂质组与转录组特征。脂质组结果显示VEF具有最高脂质丰度。神经酰

  
脂肪组织在猪中表现出显著的库位特异性异质性,但支撑这些功能差异的分子基础很大程度上未被探索。研究人员系统比较了四个脂肪库位,包括腹脂(ABF)、胸背膘(TBF)、内脏脂(VEF)和板油(LEF)的脂质组与转录组特征。脂质组结果显示VEF具有最高脂质丰度。神经酰胺α-羟基脂肪酸-鞘氨醇(Cer-AS)联合磷脂酰胆碱(PC)可作为区分TBF、VEF和LEF的特征性差异积累脂质(DALs),而三酰甘油(TG)可作为区分ABF与LEF的标记代谢物。对DALs与差异表达基因(DEGs)的KEGG分析鉴定出库位特异性和共同关键通路。整合分析进一步鉴定出影响脂肪沉积的关键基因(ENPP6、PLD4、CA13、HDC、CBR2、SCD和FGF7)与脂质(Cer-AS、PC)。总之,研究结果提供了有价值的多组学资源与一组库位特异性生物标志物,为今后研究不同脂肪库位的生物学功能及其对猪脂肪品质和肉类生产的潜在意义提供了分子基础。
研究背景方面,猪肉是全球消费最多的肉类,脂肪组织兼具降低瘦肉率与改善肉品质的双重作用。猪脂肪组织并非均一器官,而是按解剖位置和FUNCTION分为皮下、内脏与肌内脂肪等库位,各库位在脂生成、脂解、激素响应和脂肪酸组成上存在异质性。已有研究多聚焦少数库位,同一品种内多个不同脂肪库位的多组学机制研究仍稀缺。由于猪脂是中国传统食用油来源,不同库位营养价值可能差异显著,因此在单一品种内开展系统脂质组与转录组研究,对减少遗传背景干扰、阐明库位特征、指导猪脂资源利用和育种改良具有重要意义。该研究发表于《Journal of Agriculture and Food Research》。
主要关键技术方法方面,研究人员选用江西华西种猪公司提供的6头平均活重105±10 kg山峡龙黑猪,屠宰后30分钟内采集ABF、TBF、VEF与LEF四个库位样本,每库位6个生物学重复。脂质提取采用MTBE/甲醇体系,经UPLC与QTRAP 6500+质谱MRM模式检测,以PCA与OPLS-DA筛选DALs;转录组采用Illumina测序、HISAT2比对Sus scrofa11.1、featureCounts定量、DESeq2鉴定DEGs;并对TBF vs LEF与VEF vs LEF中共同富集KEGG通路做DAL与DEG的Pearson相关整合分析;以qPCR验证转录组数据。
3.1. PCA和OPLS-DA分析四个猪脂肪组织脂质组:研究人员通过PCA与OPLS-DA发现四个库位脂质组整体分离明显,TBF与VEF分离最强,TBF与LEF最弱,OPLS-DA模型Q2>0.68、R2Y>0.98,说明库位间代谢差异显著且模型稳健。
3.2. 四个猪脂肪组织脂质分类比较:共鉴定668种脂质,TG、FFA、Cer-AS、Cer-AP为高产类;VEF的PC、胆固醇、胆汁酸、LPC等丰度最高,内脏脂FFA高于皮下脂,说明VEF具有更活跃的膜与信号脂质组成。
3.3. 四个猪脂肪组织间差异丰富脂质(DALs):皮下库位以TG为主,内脏尤其LEF以Cer-AS、磷脂为主;Cer-AS联合PC可区分TBF、VEF、LEF,TG可区分ABF与LEF,VEF vs LEF顶部DALs均为甘油磷脂。
3.4. DALs的KEGG注释与富集分析:ABF vs VEF富集胆固醇代谢、脂解调节等;VEF vs LEF富集吞噬、cAMP、PLD信号;LEF呈低磷脂周转与低PUFA信号“低活性”特征;鞘脂代谢是TBF与内脏库位核心差异。
3.5. 四个猪脂肪组织间差异表达基因(DEGs):转录组质控合格,VEF转录最活跃、LEF最安静;DEGs富集ECM、免疫、细胞因子-受体互作等,六组共同富集细胞因子-受体互作、补体与凝血级联等保守通路。
3.6. DALs与DEGs关联分析:TBF vs LEF中ENPP6、PLD4、CA13、HDC、CBR2、SCD与Cer-AS/TG显著相关;VEF vs LEF中FGF7与PC、LPC强正相关,提示皮下脂偏向储能、内脏脂偏向信号与炎症调控。
讨论部分总结,研究人员指出皮下与内脏脂肪存在脂质组和转录组层面的根本二分:皮下富TG储能,内脏富Cer-AS与磷脂参与信号与膜重塑;VEF转录与免疫信号最强,LEF代谢较静息。整合网络揭示ENPP6介导甘油磷脂水解可能影响Cer-AS微环境,CA13参与新脂生成,HDC关联组胺能量稳态,SCD(硬脂酰辅酶A去饱和酶)负向关联Cer-AS饱和度,PLD4促TG合成,FGF7促进LPC向PC转化。研究局限为未做基因功能扰动、样本量较小,结论属相关性而非因果。
结论部分翻译:本研究通过整合脂质组与转录组分析,系统刻画了四个猪脂肪组织(ABF、TBF、LEF、VEF)的库位特异性分子特征。研究发现皮下与内脏库位间存在根本脂质组二分:皮下组织富含三酰甘油(TG),主要行使能量储存功能;而内脏库位,尤其是LEF,表现出多样的神经酰胺与磷脂特征,暗示其在脂质信号与膜重塑中的专门作用。值得注意的是,OPLS-DA模型清晰区分四个组织,其中Cer-AS联合PC可作为TBF、VEF和LEF的特征脂质标记,而TG可区分ABF与LEF。转录组分析进一步揭示库位间广泛表达异质性,VEF显示最多DEGs。整合分析锁定关键候选基因(ENPP6、PLD4、CA13、HDC、CBR2、SCD和FGF7)与脂质种类(Cer-AS、PC、LPC),可能关键影响脂肪沉积。综上,本研究为猪脂肪资源差异化利用与肉品质改良提供基础资源,也为人类脂肪相关代谢疾病研究提供转化启示。
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