《Animal Biotechnology》：Integrative metabolomic and transcriptomic analysis reveals stage-specific shifts in hepatic lipid metabolism of broiler chickens
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本综述通过整合非靶向代谢组学与转录组学分析，系统揭示了肉鸡五个生理阶段（60-180日龄）肝脏脂质代谢的动态变化规律。研究发现年龄显著影响α-亚麻酸代谢、亚油酸代谢、类固醇激素合成等通路，并鉴定出FADS2、ACAT2、APOV1等关键基因通过调控脂肪酸氧化（如肉碱水平下降）与合成（如棕榈酰肉碱积累）的平衡，驱动肝脏脂质沉积的阶段性演变。该研究为精准调控家禽脂肪沉积提供了分子靶点。
引言
在现代家禽育种中，脂肪沉积调控是核心目标。与哺乳动物不同，鸡70%以上的脂肪酸从头合成发生于肝脏，生成的脂肪酸以极低密度脂蛋白（VLDL）形式转运至肌肉和脂肪组织。本研究通过多组学整合分析，旨在揭示肉鸡生长至性成熟过程中肝脏脂质代谢的分子调控网络。
材料与方法
选取200只雌性大恒肉鸡，在60、90、120、150和180日龄采集肝脏样本。通过苏木精-伊红（HE）和油红O染色观察组织学变化；采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）进行非靶向代谢组学分析，共鉴定1121种代谢物（正离子模式749种，负离子模式372种）；通过RNA测序（RNA-Seq）筛选差异表达基因（DEGs），并利用qRT-PCR验证关键基因表达。
结果
肝脏发育的组织学特征
油红O染色显示，肝细胞内脂滴从60日龄的微量存在，至150日龄呈现大量小脂滴聚集，180日龄时脂滴体积显著增大（图1），表明性成熟后肝脏脂质合成急剧增强。
差异代谢物鉴定与趋势分析
正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）模型显示相邻年龄组间代谢物谱明显分离（图2）。120日龄与150日龄比较阶段差异代谢物数量最多（上调259种，下调83种），提示此阶段为代谢重编程关键期。聚类分析发现19种脂类代谢物（如脂肪酸、甘油磷脂）随日龄持续上升，而肉碱和乙酰左旋肉碱（ALC）含量随日龄下降（图3），暗示脂肪酸β-氧化能力随年龄减弱。
关键代谢通路富集
KEGG分析显示：60-90日龄以α-亚麻酸代谢为主；90-120日龄富集亚油酸代谢；120-150日龄涉及类固醇激素合成和2-氧代羧酸代谢；150-180日龄以烟酸和烟酰胺代谢为核心（图4）。能量代谢方面，葡萄糖-6-磷酸（G6P）和果糖-6-磷酸（F6P）持续上升，而琥珀酸（TCA循环中间体）及NAD+/NADP+在120日龄后下降，反映糖代谢与氧化磷酸化效率的年龄依赖性调整。
脂代谢相关基因表达模式
转录组分析识别出12个脂代谢基因在模式11（持续上调趋势）中富集（图7）。qRT-PCR验证显示，FADS2（脂肪酸去饱和酶2）、ACAT2（乙酰辅酶A乙酰转移酶2）、APOV1（载脂蛋白）、VTG1（卵黄蛋白原1）等基因在150日龄表达显著峰值，随后部分基因（如FABP1）在180日龄回落（图8）。基因-通路网络分析表明，这些基因协同调控PPAR信号通路、脂肪酸延伸与降解等生物学过程（图9A）。
代谢物与基因的关联分析
棕榈酰肉碱与FADS2、ACAT2、ELOVL1呈显著正相关（P<0.05），而肉碱与APOV1、FADS2、MBOAT2、VTG1负相关（图9B）。提示FADS2可能通过双重机制促进脂质合成并抑制脂肪酸氧化，成为代谢失衡的关键节点。
讨论
本研究首次系统描绘了肉鸡肝脏代谢组与转录组的年龄动态图谱。性成熟期（120-150日龄）是脂质积累的转折点，其特征为脂合成基因（如FADS2、APOV1）上调与β-氧化底物（肉碱）耗竭的同步发生。组学整合分析揭示了FADS2-ELOVL1-ACAT2基因模块在驱动脂质沉积中的核心作用，其机制与人类非酒精性脂肪肝（NAFLD）中观察到的脂代谢紊乱存在保守性。
结论
肝脏脂质合成随年龄增强，尤其在性成熟后显著加速。代谢通路分析提示亚油酸代谢、类固醇合成等途径受年龄特异性调控。FADS2、ACAT2、APOV1等基因构成协同网络，通过平衡脂肪酸合成与氧化调控阶段性脂质沉积。本研究为家禽脂肪性状的精准选育提供了理论依据和潜在生物标志物。
