《Food Chemistry: Molecular Sciences》：Integrated transcriptomic and metabolomic profiling deciphers breed-, age-, and rearing system-dependent regulation of muscle development and meat quality in chickens
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本研究针对品种、日龄和饲养系统对鸡肉品质形成的协同调控机制尚不明确的问题，通过整合转录组学和代谢组学技术，系统分析了雁荡山鸡和AA肉鸡在笼养与散养条件下不同日龄胸腿肌肉的分子调控网络。研究发现散养可激活糖酵解和脂肪酸代谢途径，显著提升风味前体物（如谷氨酰胺）含量；雁荡山鸡腿肌富含丝氨酸、脯氨酸等风味代谢物，并高表达APOA1等脂代谢基因；PPAR信号通路被鉴定为整合代谢响应与饲养环境的核心通路。该研究为优质鸡肉的精准育种和饲养管理提供了重要理论依据。
鸡肉作为全球最重要的动物蛋白来源之一，其嫩度、风味和营养价值等品质特征受到品种、饲养方式和发育阶段的显著影响。随着消费者对高品质、天然饲养禽肉需求的日益增长，散养模式在 poultry production 中得到广泛应用。中国拥有众多地方鸡种，因其风味独特而备受青睐。然而，品种（地方品种 vs. 商业快大型肉鸡）、日龄以及饲养系统（笼养 vs. 散养）等多因素如何协同调控肌肉代谢网络的分子机制仍不清楚。特别是，代谢组与转录组动态之间的跨组学相互作用尚未得到系统解析。
为了深入探究这一科学问题，由李荣阳等人组成的研究团队在《Food Chemistry: Molecular Sciences》上发表了题为"Integrated transcriptomic and metabolomic profiling deciphers breed-, age-, and rearing system-dependent regulation of muscle development and meat quality in chickens"的研究论文。该研究以浙江地方品种雁荡山鸡和商业品种 Arbor Acres (AA) 白羽肉鸡为模型，通过多因素实验设计，结合非靶向代谢组学和转录组学技术，系统解析了胸肌和腿肌的代谢物动态变化和基因表达谱。
研究人员主要采用了非靶向代谢组学和转录组学两大关键技术方法。代谢组学分析通过超高效液相色谱- Orbitrap Exploris 120 质谱联用系统对肌肉样本进行检测，利用XCMS等软件进行峰识别和代谢物注释。转录组学分析则通过Illumina Novaseq? X Plus平台进行测序，使用HISAT2进行序列比对，DESeq2/edgeR进行差异表达分析。样本队列包括雁荡山鸡和AA肉鸡在49日龄（快速生长期）和65日龄（脂肪沉积期）的胸肌和腿肌样本，分别来自笼养和散养两种饲养系统。
研究结果揭示了多个重要发现：
在实验设计与代谢组学数据概览部分，研究发现饲养系统和日龄是驱动肌肉代谢谱变异的核心因素。不同比较组中均鉴定出大量显著差异代谢物，其中胸肌与腿肌之间的代谢差异最为显著。
通过特异性差异代谢物与通路富集分析，发现腿肌中风味相关化合物（如丝氨酸、谷氨酰胺、苹果酸）含量更高。KEGG富集分析显示这些差异代谢物主要富集于蛋白质消化吸收、氨基酸生物合成等通路。
胸肌与腿肌代谢物比较结果显示，散养雁荡山鸡胸肌中谷氨酸等鲜味物质和多不饱和脂肪酸含量更高。品种比较发现雁荡山鸡腿肌中丝氨酸、脯氨酸等风味代谢物更丰富。
转录组学分析概览表明品种是影响基因表达的主要因素。胸肌与腿肌之间的差异表达基因分析鉴定出多个关键基因，如ZNF385D（腿肌高表达）和HOXA7（胸肌高表达）。KEGG富集分析显示这些基因显著富集于ECM-受体相互作用、钙信号通路、PPAR信号通路等。
在胸肌差异基因表达分析中，散养胸肌中ULK1、UCP3、CPT1A等基因表达上调，富集于PPAR信号通路。腿肌分析显示，品种效应中APOA1等脂代谢基因在AA肉鸡中高表达。
通过转录组与代谢组整合分析，研究人员发现PPAR信号通路和神经活性配体-受体相互作用通路在多个比较组中共同富集，表明它们是整合代谢响应的重要枢纽。
研究结论与讨论部分强调，肉质形成受到遗传背景、饲养环境和发育阶段的协同调控。散养通过神经代谢适应增强风味前体物积累；地方品种雁荡山鸡更注重风味相关的脂质和氨基酸代谢，而商业AA肉鸡则优先考虑生长效率。PPAR信号通路和神经内分泌通路被鉴定为关键调控枢纽，为未来通过营养或管理手段优化鸡肉品质提供了分子靶点。
这项研究不仅深化了对鸡肉品质形成机制的理解，而且为优质家禽肉的遗传改良和精准饲养策略制定了科学基础，对推动 poultry production 的高质量发展具有重要意义。
