《Poultry Science》：The effect of dietary supplementation with varying levels of sodium acetate on lipid metabolism and muscle quality in yellow feathered broiler chicken
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本研究针对家鸽飞行行为神经调控机制不清的问题，通过神经化学和全转录组学分析，系统揭示了下丘脑(HYP)通过调控PDK4、POMC等关键基因表达，影响能量代谢、神经兴奋性和应激反应的分子机制，为鸟类行为适应的神经遗传基础提供了新见解。
鸽子作为人类长期驯化的鸟类，在飞行能力方面展现出惊人的多样性——从肉用鸽的笨重体型到赛鸽的卓越耐力，再到翻飞鸽令人叹为观止的空中特技表演。这些行为差异不仅体现在外在飞行模式上，更与肌肉发育、能量代谢和神经调控等内在生理机制密切相关。然而，作为鸟类行为调控中枢的下丘脑，其分子调控机制特别是转录组层面的研究仍存在大量空白。
为了解决这一科学问题，新疆农业大学的研究团队在《Poultry Science》上发表了创新性研究。他们以飞行能力卓越的翻飞鸽(FF)和肉用型白王鸽(BY)为研究对象，通过神经化学和全转录组测序技术，系统分析了下丘脑在神经递质和转录组层面的差异表达特征。
研究采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术检测神经递质水平，通过Illumina Novaseq X Plus平台进行全转录组测序，利用DESeq2进行差异表达分析，并采用GO和KEGG数据库进行功能富集分析。实验样本来自新疆燕岐立丰合作社和巴音郭楞天羽鸽业合作社的2岁健康雄性鸽子。
神经递质分析结果显示，翻飞鸽下丘脑中γ-氨基丁酸(GABA)、肾上腺素(EPI)和高龙胆酸(HGA)水平显著高于白王鸽，而谷氨酸作为含量最高的神经递质，在两组间分布相似。这一发现提示抑制性神经递质GABA可能在调节翻飞鸽飞行稳定性方面发挥重要作用。
转录组分析共鉴定出514个差异表达mRNA、317个差异表达lncRNA、49个差异表达miRNA和304个差异表达circRNA。功能富集分析表明，差异表达基因显著富集于代谢通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用和TGF-β信号通路等关键通路。
差异表达mRNA中，PDK4、POMC、ATP5PD等基因显著上调，而PCK1、PLG等基因显著下调。PDK4作为能量代谢的关键调控因子，其上调表达表明翻飞鸽在飞行过程中能量供应更依赖于脂肪酸氧化；POMC作为神经肽前体基因，参与能量平衡和应激反应调控；ATP5PD作为ATP合酶亚基，保障了神经元的高能量需求。
蛋白互作网络分析发现，NPY、PCK1等关键蛋白在代谢调节和神经内分泌信号传导中形成复杂互作网络。ceRNA调控网络分析揭示了非编码RNA的重要调控作用，如lncRNA XR_010466062.1通过竞争性结合cli-miR-204-5p调控FAM124A表达，进而影响肌肉生长发育。
研究结论表明，翻飞鸽通过精准调控下丘脑中关键基因和非编码RNA的表达，实现了飞行过程中能量代谢优化、神经兴奋性调节和应激反应适应的协同调控。PDK4的上调促进脂肪酸供能，POMC参与应激调控，非编码RNA通过ceRNA网络协调多生理过程，共同保障了翻飞鸽卓越的飞行性能。
这项研究不仅揭示了鸽子飞行行为适应的分子机制，为鸟类神经遗传学研究提供了新视角，也为家禽遗传育种提供了重要的理论基础。通过解析下丘脑在行为调控中的核心作用，该研究为未来选育具有优良飞行性能的鸽子品种提供了分子标记，同时对理解动物行为适应的进化机制具有重要意义。
