《Poultry Science》：Comparative Transcriptomic Analysis of the Hypothalamus Between Tumbler and White King Pigeons
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本研究针对翻翔鸽与白王鸽下丘脑开展多组学比较分析，通过神经递质检测和全转录组测序（涵盖mRNA、lncRNA、miRNA、circRNA），发现514个差异表达mRNA、317个lncRNA、49个miRNA和304个circRNA，揭示PDK4、PCK1、POMC等关键基因通过代谢通路、TGF-β信号通路调控能量代谢与应激反应，为鸟类行为适应机制和鸽种资源保护提供理论依据。
鸽子作为被人类长期驯化的物种，因不同的选育目标形成了肉用、竞翔、观赏等特色品种。翻翔鸽以其独特的空中翻翔飞行能力著称，而白王鸽则以肉质鲜美闻名。这些品种间显著的飞行能力差异，不仅与肌肉发育有关，更与神经调控机制密切相关。下丘脑作为鸟类代谢与神经信号调控的重要中枢，通过神经递质和复杂基因网络调节能量分配、应激反应等生理过程。然而，目前对鸽子神经组织特别是下丘脑在转录组层面的分子调控机制仍缺乏系统研究。
为揭示翻翔鸽优异飞行性能的神经遗传基础，研究人员在《Poultry Science》上发表了题为"Comparative Transcriptomic Analysis of the Hypothalamus Between Tumbler and White King Pigeons"的研究论文。该研究通过神经化学和全转录组比较分析，系统阐明了翻翔鸽与白王鸽下丘脑在分子层面的差异，为鸟类行为适应的神经遗传基础提供了新见解。
研究采用液质联用技术检测神经递质，并通过全转录组测序分析mRNA、lncRNA、miRNA和circRNA的表达谱。实验选取新疆地区2岁健康雄性翻翔鸽和白王鸽各3只，采集下丘脑组织进行检测。通过差异表达分析、功能富集分析、蛋白质互作网络构建和ceRNA网络分析等方法，系统解析了下丘脑的分子调控机制。
神经递质分析结果显示，翻翔鸽下丘脑中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兴奋性神经递质，在两组间无显著差异。这一发现提示抑制性神经递质GABA可能在调节翻翔鸽神经兴奋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，其中145个上调、369个下调。热图分析显示两组下丘脑转录谱存在明显区分。功能富集分析表明，差异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。关键基因PDK4的上调表达表明翻翔鸽在飞行中能量代谢更依赖脂肪酸氧化，而PCK1的下调则提示糖异生过程受到抑制。神经肽前体基因POMC的表达变化则与应激反应调节相关。
非编码RNA分析发现317个差异表达lncRNA、49个差异miRNA和304个差异circRNA。通过ceRNA网络分析，构建了包含439个调控对的互作网络，其中lncRNA XR_010466062.1通过竞争性结合cli-miR-204-5p调控FAM124A基因表达，这一机制可能与肌肉发育调节相关。功能分析显示ceRNA网络中的mRNA显著富集于细胞过程、代谢调节等生物学过程。
蛋白质互作网络分析进一步揭示了差异表达基因间的功能关联，NPY、PCK1等关键蛋白在代谢调节和神经内分泌信号传导中发挥核心作用。这些分子互作网络为理解下丘脑协调飞行相关生理过程提供了系统视角。
研究结论表明，翻翔鸽通过调节下丘脑中PDK4、PCK1、POMC等关键基因的表达，以及非编码RNA参与的ceRNA调控网络，实现了飞行过程中的能量代谢优化、神经兴奋性调节和应激反应适应。这些分子机制的解析不仅深化了对鸟类行为适应遗传基础的认识，也为家鸽遗传资源保护和性能选育提供了重要理论依据。该研究首次系统揭示了鸽子下丘脑在多组学层面的调控特征，为禽类神经遗传学研究提供了新的思路和方法借鉴。
