《Poultry Science》：Multi-Omics Analysis Reveals RBPJ-Mediated Regulation of
EGF/ACTN2/
MYPN/
COL21A1 in Fibroblast during Oviduct Functional Remodeling of Duck
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本研究旨在阐明RBPJ调控鸭输卵管功能重塑中成纤维细胞的分子机制。研究人员通过构建RBPJ过表达细胞模型，结合转录组与蛋白质组学分析，发现RBPJ过表达可显著促进成纤维细胞增殖，并鉴定出关键调控分子（EGF、ACTN2、MYPN、COL21A1）在ECM-受体互作和细胞骨架调控通路中发挥重要作用。该研究为理解家禽输卵管周期重塑及改善生殖性能提供了新见解。
鸭的输卵管在产蛋周期中会发生显著的形态和功能重塑，而成纤维细胞在其中扮演着关键角色，负责细胞外基质（Extracellular Matrix, ECM）重塑和组织稳态。Notch信号通路是一个高度保守的、调节发育和分化过程的通路，其核心效应分子重组信号结合蛋白Jκ（Recombinant signal binding protein for immunoglobulin kappa J region, RBPJ）在哺乳动物中已被证明能通过调控多种信号网络来影响成纤维细胞的功能。然而，RBPJ在鸭输卵管成纤维细胞中的调控作用却仍然是个谜。这个未知领域正是制约我们深入理解家禽输卵管生理及潜在繁殖障碍的关键问题。为了填补这一知识空白，一篇发表在《Poultry Science》上的研究，利用多组学技术，揭开了RBPJ调控鸭输卵管成纤维细胞增殖与重塑的神秘面纱。
为了开展这项研究，研究人员从金云麻鸭胚胎腿部肌肉组织中分离并培养了原代成纤维细胞，通过免疫荧光确认了其成纤维细胞标志物（波形蛋白和核心蛋白聚糖）的表达，建立了稳定的研究模型。随后，他们通过构建RBPJ过表达质粒并转染细胞，成功建立了RBPJ过表达（OE）的成纤维细胞模型，并与空载体对照组（C）进行比较。研究者运用了多种关键技术方法来揭示RBPJ的功能和机制：包括细胞增殖检测（CCK-8法和EdU掺入法）来量化增殖能力；转录组测序（RNA-seq） 以全面分析基因表达变化；数据非依赖性采集（Data Independent Acquisition, DIA）定量蛋白质组学 分析以对应地检测蛋白质丰度的改变；最后，通过实时荧光定量聚合酶链反应（qPCR） 和蛋白质印迹（Western Blotting） 在细胞模型和产蛋/停产鸭的输卵管组织样本中对关键基因和蛋白的表达水平进行了验证。
研究结果具体如下：
细胞免疫荧光鉴定：免疫荧光实验证实，所分离的鸭胚胎原代细胞表达成纤维细胞标志物波形蛋白和核心蛋白聚糖，结合细胞核染色，确认其为成纤维细胞。
RBPJ过表达效率及其对细胞增殖的影响：与对照组相比，过表达组中RBPJ的mRNA和蛋白水平分别显著上调了约38倍和5倍。CCK-8和EdU检测均表明，RBPJ过表达能显著促进成纤维细胞在24小时的增殖（P< 0.01）。这些数据证明了RBPJ过表达模型的成功建立，并明确了RBPJ对成纤维细胞增殖的促进作用。
RNA测序分析：转录组测序的主成分分析（Principal Component Analysis, PCA） 显示过表达组与对照组样本间存在清晰的分离。共鉴定出130个差异表达基因（Differentially Expressed Genes, DEGs），其中35个上调，95个下调。基因本体论（Gene Ontology, GO） 和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG） 富集分析发现，这些基因显著富集于“肌肉细胞中的细胞骨架”、“细胞粘附分子”、“钙信号通路”和“精氨酸生物合成”等通路。
蛋白质组学分析：蛋白质组学分析同样显示过表达组与对照组间差异显著。共鉴定出6364个蛋白，其中差异表达蛋白（Differentially Expressed Proteins, DEPs） 有569个。KEGG通路富集分析显示，这些蛋白在“N-聚糖生物合成”、“蛋白质内质网加工”、“ECM-受体相互作用”、“钙信号通路”和“肌肉细胞中的细胞骨架”等通路中显著富集。
DEGs与DEPs的联合分析：对转录组和蛋白质组数据进行联合分析，识别出12个在转录和蛋白水平上均发生变化的分子。其中，表皮生长因子（EGF）、胶原蛋白XXI α1链（COL21A1）、肌动蛋白α2（ACTN2）和肌动蛋白结合蛋白（MYPN）等是关键分子。这些分子主要富集在“肌肉细胞中的细胞骨架”、“粘着斑”、“丝裂原活化蛋白激酶（Mitogen-Activated Protein Kinase, MAPK） 信号通路”和“ECM-受体相互作用”等通路中。
输卵管组织中基因和蛋白的定量分析：在组织水平上验证发现，与停产鸭相比，产蛋鸭输卵管中RBPJ的mRNA和蛋白表达水平均显著升高（P< 0.05）。此外，转录组中鉴定的关键基因（如COL6A6, ACTN2, EGF等）在输卵管组织中的表达模式与细胞研究结果一致。
综合研究结果与讨论，该研究的核心结论是：RBPJ是鸭输卵管成纤维细胞功能的关键调控因子。RBPJ过表达能有效促进成纤维细胞增殖，并通过调控一系列关键分子和信号通路，诱导细胞向肌成纤维细胞样表型转换。研究发现，在转录和蛋白水平上均受RBPJ调控的关键分子包括生长因子（EGF）、细胞外基质成分（COL21A1）以及细胞骨架相关蛋白（ACTN2， MYPN）。这些分子参与了ECM-受体相互作用、肌肉细胞骨架和钙信号等通路，共同协调成纤维细胞的增殖和基质重塑能力。
此项研究的重要意义在于，它不仅首次在禽类生殖系统中揭示了RBPJ对成纤维细胞增殖与基质重塑的复杂调控网络，为理解鸭输卵管在产蛋周期中的动态功能重塑提供了具体的分子机制图景，更重要的是，通过整合转录组学和蛋白质组学数据，精准定位了如EGF、ACTN2、MYPN、COL21A1等关键的效应分子和信号通路。这些发现将抽象的通路调节与具体的功能蛋白（如调节细胞骨架张力、维持ECM完整性）联系起来。组织水平的验证进一步确认了RBPJ及其下游网络与输卵管生理状态（产蛋期/停产期）的直接相关性，为靶向调控家禽输卵管健康与繁殖性能提供了潜在的分子靶点。研究建立的多组学分析框架也为未来深入探索其他畜禽组织重塑的分子调控机制提供了方法论参考。整体而言，这项工作填补了禽类生殖生物学中Notch/RBPJ信号通路在间质细胞功能调控方面的知识空白，对提升家禽繁殖效率和健康养殖具有潜在的理论与应用价值。文章最后用一张机制示意图形象地总结了RBPJ作为核心转录调控因子，整合了细胞外信号并驱动下游效应程序，从而协调成纤维细胞增殖与基质重塑的调控网络。
