分析虹鳟（Oncorhynchus mykiss）主要脂肪库中分离出的成熟脂肪细胞的转录组多样性

《BMC Genomics》：Analyzing the transcriptomic diversity in isolated mature adipocytes from the major fat depots in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

本研究通过高通量RNA测序分析虹鳟鱼 visceral（VAT）、subcutaneous（SAT）和 intramuscular（IMAT）三种脂肪组织库的转录特征，发现其存在显著的功能分化：VAT以脂代谢和免疫应答为主，受miRNA强调控；SAT维持代谢平衡和脂肪动态调节，呈现中度miRNA调控；IMAT主要参与能量代谢与肌肉互作，miRNA调控较弱。揭示了脂肪组织库的分子异质性及miRNA的特异性调控机制。

　　

摘要

背景

在硬骨鱼类中，脂肪组织是脂质储存和代谢调节的主要场所，其不同的脂肪库位于内脏（VAT）、皮下（SAT）和肌肉内（IMAT）区域。尽管先前的研究已经描述了虹鳟鱼（Oncorhynchus mykiss）这些脂肪库之间的一些结构和功能差异，但全面的转录组数据仍然有限。本研究采用高通量RNA测序技术，对这些三个主要脂肪组织中的mRNA（RNA-seq）和miRNA（miRNA-seq）转录情况进行分析，旨在探索特定脂肪库的调控模式，识别参与脂质代谢的关键miRNA，并预测它们的潜在调控作用。

结果

对来自VAT、SAT和IMAT的成熟脂肪细胞的转录组分析显示了不同的表达和调控特征。SAT和IMAT之间共享的一组基因的表达表明它们的功能特征存在部分重叠。值得注意的是，检测到了特定于脂肪库的miRNA，这表明脂肪库的转录后调控具有独特性，取决于其位置。差异表达（DE）mRNA的基因本体（GO）富集结果突显了它们的功能专化：VAT主要与脂质代谢和免疫反应相关，SAT与能量平衡和细胞信号传导相关，而IMAT则与能量和磷脂代谢相关。进一步的经典mRNA谱分析进一步证实了这些脂肪库的差异性特征。尽管特定于脂肪库的miRNA没有显示出显著的通路富集，但差异表达miRNA所涉及的生物过程支持了脂肪库在转录后调控方面的差异。虽然在本研究中未能确认已知的哺乳动物miRNA-mRNA相互作用在虹鳟鱼中的存在，但观察到了其他可能对细胞生理有显著影响的潜在相互作用。这些结果强调了脂肪库的分子异质性，并表明miRNA可能选择性地影响虹鳟鱼中脂肪库的功能。

结论

转录组分析表明，尽管脂肪组织库具有共同的功能，但在特定脂肪库中某些功能更为突出。VAT似乎更侧重于脂质储存和免疫调节，并受到强烈的miRNA转录后调控。SAT则具有灵活性，能够维持代谢平衡和脂肪调节，也表现出一定的miRNA调控作用。IMAT主要参与能量代谢，并与肌肉相互作用，相比VAT和SAT，其对miRNA调控的依赖性较低。本研究加深了对虹鳟鱼脂肪库特性的理解，为开发改善水产养殖鱼类体脂管理的策略奠定了基础。

背景

在硬骨鱼类中，脂肪组织是脂质储存和代谢调节的主要场所，其不同的脂肪库位于内脏（VAT）、皮下（SAT）和肌肉内（IMAT）区域。尽管先前的研究已经描述了虹鳟鱼（Oncorhynchus mykiss）这些脂肪库之间的一些结构和功能差异，但全面的转录组数据仍然有限。本研究采用高通量RNA测序技术，对这些三个主要脂肪组织中的mRNA（RNA-seq）和miRNA（miRNA-seq）转录情况进行分析，旨在探索特定脂肪库的调控模式，识别参与脂质代谢的关键miRNA，并预测它们的潜在调控作用。

结果

对来自VAT、SAT和IMAT的成熟脂肪细胞的转录组分析显示了不同的表达和调控特征。SAT和IMAT之间共享的一组基因的表达表明它们的功能特征存在部分重叠。值得注意的是，检测到了特定于脂肪库的miRNA，这表明脂肪库的转录后调控具有独特性，取决于其位置。差异表达（DE）mRNA的基因本体（GO）富集结果突显了它们的功能专化：VAT主要与脂质代谢和免疫反应相关，SAT与能量平衡和细胞信号传导相关，而IMAT与能量和磷脂代谢相关。进一步的经典mRNA谱分析进一步证实了这些脂肪库的差异性特征。尽管特定于脂肪库的miRNA没有显示出显著的通路富集，但差异表达miRNA所涉及的生物过程支持了脂肪库在转录后调控方面的差异。虽然在本研究中未能确认已知的哺乳动物miRNA-mRNA相互作用在虹鳟鱼中的存在，但观察到了其他可能对细胞生理有显著影响的潜在相互作用。这些结果强调了脂肪库的分子异质性，并表明miRNA可能选择性地影响虹鳟鱼中脂肪库的功能。

结论

转录组分析表明，尽管脂肪组织库具有共同的功能，但在特定脂肪库中某些功能更为突出。VAT似乎更侧重于脂质储存和免疫调节，并受到强烈的miRNA转录后调控。SAT则具有灵活性，能够维持代谢平衡和脂肪调节，也表现出一定的miRNA调控作用。IMAT主要参与能量代谢，并与肌肉相互作用，相比VAT和SAT，其对miRNA调控的依赖性较低。本研究加深了对虹鳟鱼脂肪库特性的理解，为开发改善水产养殖鱼类体脂管理的策略奠定了基础。