家禽脂質(zhì)代謝相關(guān)基因及miRNAs研究進(jìn)展

李菁菁，林中珍，黎志強(qiáng)，劉益平

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)畜禽遺傳資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 611130）

脂肪是機(jī)體儲(chǔ)存能量的主要來(lái)源，當(dāng)攝入的能量高于機(jī)體需要量時(shí)，多余的能量會(huì)轉(zhuǎn)化成脂肪儲(chǔ)存起來(lái)，調(diào)節(jié)脂肪的動(dòng)態(tài)平衡[1]。根據(jù)分布部位的差異，脂肪可以分為腹部脂肪，皮下脂肪和肌內(nèi)脂肪。在家禽中，過(guò)多的腹脂沉積不僅會(huì)降低飼料轉(zhuǎn)化率和胴體品質(zhì)，而且由于脂肪較難處理,易造成環(huán)境污染[2]。肌內(nèi)脂肪是指分布在肌肉組織中肌纖維間的脂肪，主要分布于肌外膜、肌束膜以及肌內(nèi)膜上。研究表明，肌內(nèi)脂肪與肌肉的風(fēng)味品質(zhì)和食用價(jià)值有很大的關(guān)系，是影響肉質(zhì)的重要因素[1]。一方面，肌束間積聚的脂肪能夠疏松結(jié)締組織，造成肌肉纖維束易分離，肌肉變得柔軟細(xì)膩，適口性強(qiáng)。肌內(nèi)脂肪在氧化時(shí)有溶解肌纖維束的作用，進(jìn)一步提高肌肉嫩度和多汁性[2]；另一方面，脂質(zhì)是雞肉中主要的風(fēng)味前體物質(zhì),煮熟的雞肉通過(guò)脂質(zhì)降解而產(chǎn)生數(shù)百種揮發(fā)性化合物，包括烴、醛、醇、酮、酯、羧酸、芳烴和烷基呋喃等[3]。動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的脂肪主要以甘油三酯（triglyceride，TG）和磷脂兩種形式存在。肌內(nèi)脂肪富含攜帶大量多不飽和脂肪酸的磷脂，而腹脂的主要成分是TG。D.S.Mottram等[4]對(duì)磷脂和TG在肉品風(fēng)味形成的作用進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，利用石油醚去除TG后，肉的風(fēng)味基本沒有發(fā)生變化，但當(dāng)用氯仿甲醇同時(shí)去除TG和磷脂時(shí)，肉香顯著變淡，表明磷脂在風(fēng)味形成中具有更重要的作用。

動(dòng)物體脂沉積是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程，主要由脂肪酸（fatty acid，F(xiàn)A）的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)及分解三個(gè)階段共同調(diào)節(jié)完成的[5]。家禽體內(nèi)脂肪的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)有兩種途徑，一是采食后，食物中的脂質(zhì)物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列消化過(guò)程后被膽汁酸乳化，在小腸中形成乳糜顆粒。乳糜微粒經(jīng)腸黏膜進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)脂蛋白酯酶（lipoprotein lipase，LPL）水解，釋放出游離脂肪酸（free fatty acid，F(xiàn)FA）。第二種途徑是機(jī)體自身的從頭合成[6]。哺乳動(dòng)物的脂肪合成主要在肝臟和脂肪組織中，而家禽90%的脂肪都在肝臟合成[7]。在家禽肝臟內(nèi)，葡萄糖在糖酵解及丙酮酸分解作用下產(chǎn)生乙酰CoA，乙酰CoA羧化酶作用于乙酰CoA產(chǎn)生丙二酸單酰CoA，在脂肪酸合成酶（atty acid synthase，F(xiàn)AS）的催化下生成軟脂酸，軟脂酸再經(jīng)過(guò)加工生成FA。甘油與FA作用形成TG，再結(jié)合載脂蛋白B（apolipoprotein B，ApoB）形成極低密度脂蛋白（very low density lipoprotein，VLDL），通過(guò)血液循環(huán)系統(tǒng)被轉(zhuǎn)運(yùn)到脂肪組織中貯存和利用[7]。脂肪的分解主要是指TG的分解，當(dāng)機(jī)體需要能量時(shí)，儲(chǔ)存的TG能在激素敏感酯酶（hormonesensitive lipase，HSL）、甘油三酯脂酶（adiposetriglyceridelipase，ATGL）等的作用下逐步變?yōu)镕FA和甘油，生成的物質(zhì)在釋放進(jìn)入血液后通過(guò)血液運(yùn)輸至機(jī)體其他組織被氧化利用[8]。代謝產(chǎn)生的FFA通過(guò)β-氧化生成乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)進(jìn)一步供能。

脂肪形成由未分化的間充質(zhì)前體分化為前脂肪細(xì)胞，然后經(jīng)歷二次分化階段，成為成熟的脂肪細(xì)胞[9]。目前，脂肪細(xì)胞及肌內(nèi)脂肪細(xì)胞來(lái)源及其分化沉積調(diào)控等已成為研究熱點(diǎn)之一。本文主要對(duì)調(diào)控雞脂質(zhì)代謝的關(guān)鍵基因、miRNAs、信號(hào)通路等分子機(jī)制的相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 參與脂質(zhì)代謝相關(guān)基因

脂肪合成相關(guān)關(guān)鍵酶包括乙酰輔酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase，ACC），脂肪酸合成酶（fatty acid synthetase，F(xiàn)AS），二酰甘油轉(zhuǎn)移酶（diacylglycerol acyltransferase，DGAT）等；而脂肪分解相關(guān)的酶主要有 LPL、ATGL、HSL 等[8，10-12]。在家禽生長(zhǎng)過(guò)程中，一系列基因及轉(zhuǎn)錄因子共同調(diào)控脂質(zhì)代謝。

1.1 PPARs基因家族

在脂質(zhì)代謝中研究得比較深入的是過(guò)氧化物酶體增殖物激活型受體（peroxisome proliferator activated receptor，PPARs）基因家族。它是一類配體依賴性轉(zhuǎn)錄因子，能被內(nèi)源性脂肪酸和脂肪酸代謝物，以及一些合成激活劑，包括貝特類藥物和噻唑烷二酮類藥物激活[13]。它們由A-F 6個(gè)保守結(jié)構(gòu)域構(gòu)成[14]?；罨腜PARs和類視黃醇X受體（Retinoid X receptor，RXR）形成 PPAR-RXR 異二聚體，高度保守的中心DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域（DNA binding domain，DBD）（C結(jié)構(gòu)域）與靶基因啟動(dòng)子區(qū)域中過(guò)氧化物酶體增殖物反應(yīng)元件（peroxisome proliferators responsive element，PPRE）的特定DNA序列結(jié)合，從而調(diào)控FA的攝取，運(yùn)輸和氧化[15]。目前已知的PPARs基因亞型有3種：PPARα、PPARβ和PPARγ。與哺乳動(dòng)物一樣，家禽的PPARα在肝臟中高表達(dá)，并且在禁食期間對(duì)能量和脂質(zhì)代謝的穩(wěn)態(tài)起著重要作用[16]。PPARα調(diào)控參與多種與脂質(zhì)代謝相關(guān)途徑相關(guān)的基因的表達(dá)，包括微粒體、過(guò)氧化物酶體和線粒體中的FA氧化，F(xiàn)A結(jié)合和活化，F(xiàn)A延伸和去飽和，TG的合成和分解，脂蛋白代謝，糖異生，膽汁酸代謝等代謝途徑[17-19]。在哺乳動(dòng)物中，PPARα可通過(guò)上調(diào)?；o酶A 合成酶（acyl-CoA synthetase，ACS），肉堿棕櫚酸轉(zhuǎn)移酶-I（carnitine palmitate transferase-I，CPT-I）和肉堿棕櫚酸轉(zhuǎn)移酶-II（carnitine palmitate transferase-II，CPT-II）來(lái)促進(jìn)細(xì)胞FA的攝取和FA的β氧化，從而降低FFA的水平[20]。為了探究蛋雞中PPARα對(duì)肉堿穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)，M.Shibani等[21]在蛋雞飼料中添加PPARα激活劑氯貝丁酯，結(jié)果表明添加氯貝丁酯后，不僅肝臟中的肉堿濃度增加，血漿、蛋黃和蛋白中的肉堿濃度也同時(shí)增加。此外，添加氯貝丁酯后，肝臟中PPARα的靶基因CPT-I和酰基CoA氧化酶（acyl-CoA oxidase，ACO）的表達(dá)增加，表明 PPARα的激活。同時(shí)，肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白新型有機(jī)陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（carnitine/organic cation transporter-2，OCTN-2）的mRNA表達(dá)量也顯著增加，表明PPARα通過(guò)介導(dǎo)OCTN-2促進(jìn)肉堿從血漿吸收轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入肝細(xì)胞造成機(jī)體肉堿含量增加。PPARβ在脂質(zhì)代謝中的相關(guān)研究較少，而大量研究表明PPARγ是誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞分化的特異性轉(zhuǎn)錄因子，可調(diào)控大量與脂質(zhì)代謝相關(guān)的基因，對(duì)脂肪生成起到了重要作用[22]。Wang Y.等[23]研究表明，在雞前體脂肪細(xì)胞中，干擾PPARγ有效地促進(jìn)了雞前體脂肪細(xì)胞增殖并抑制了雞前脂肪細(xì)胞的分化。Sun Y.等[24]發(fā)現(xiàn)PPARγ表達(dá)量在高低脂系雞的腹脂重存在顯著差異，且在PPARγ啟動(dòng)子區(qū)域中-548，-435和-383 bp處的3個(gè)CpG島在低脂系和高脂系雞之間存在甲基化差異，并且雞PPARγ的表達(dá)也受到DNA甲基化的調(diào)節(jié)。

1.2 FABPs基因家族

脂肪酸結(jié)合蛋白（fatty acid binding proteins，F(xiàn)ABPs）是機(jī)體內(nèi)調(diào)控脂肪代謝的重要因子，主要包括脂肪型脂肪酸結(jié)合蛋白（A-FABP）、心臟型脂肪酸結(jié)合蛋白（H-FABP）、肝臟型脂肪酸結(jié)合蛋白（LFABP）、小腸型脂肪酸結(jié)合蛋白（I-FABP）、內(nèi)皮型肝臟型脂肪酸結(jié)合蛋白（E-FABP）等[25]。FABPs對(duì)長(zhǎng)鏈FA具有高度親和力，以非共價(jià)形式結(jié)合。在FA的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，F(xiàn)ABPs可將FA從質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)到TG和磷脂合成部位，以及FA氧化部位，從而調(diào)控脂質(zhì)代謝[26-27]。Shi H.等[26]分別在雞脂肪細(xì)胞中干擾和過(guò)表達(dá) A-FABP基因后，檢測(cè)了 24h，36h，48h，60h，72h五個(gè)時(shí)間點(diǎn)非酯化脂肪酸（non-esterified fatty acid，NEFA）水平和脂質(zhì)累積水平以及脂質(zhì)代謝相關(guān)基因脂滴包被蛋白 1（perilipin 1，PLIN1），F(xiàn)AS，ACC，LPL，PPARγ，ATGL和E-FABP基因的表達(dá)水平。結(jié)果表明A-FABP過(guò)表達(dá)36 h后機(jī)體內(nèi)NEFA水平顯著增加，而48 h、60 h和72 h后脂質(zhì)累積水平顯著增加，PPARγ和PLIN1基因的表達(dá)上調(diào)，而EFABP基因的表達(dá)下調(diào)。A-FABP干擾60 h后，只有PPARγ顯著下調(diào)，該結(jié)果表明A-FABP基因可能通過(guò)PPARγ途徑影響脂質(zhì)代謝，而A-FABP和EFABP基因在雞的脂肪代謝中存在著代償作用。多項(xiàng)研究也表明FABP和PPARs基因家族成員間存在著相互調(diào)節(jié)的作用[28-29]。

1.3 LepR與FSHR

瘦素（leptin，Lep）由白色脂肪細(xì)胞分泌，通過(guò)與靶組織中的瘦素受體（leptin receptor，LepR）相互作用，在調(diào)節(jié)食欲，代謝和能量穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著重要作用。Lep可作為體內(nèi)脂肪含量或能量?jī)?chǔ)備的信號(hào)，發(fā)送信號(hào)給大腦減少食物攝入，并使周圍組織減少脂肪攝入，增加能量消耗[30]。研究表明雞體內(nèi)注射Lep可降低雛雞的采食量,加速母雞的生殖發(fā)育[31-32]。此外，Shi Z.等[33]研究表明Lep免疫接種后增加了母雞的采食量和腹脂沉積。瘦素依賴性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑已在哺乳動(dòng)物中得到了證實(shí)，為了研究Lep在家禽中的信號(hào)級(jí)聯(lián)傳遞，H.Adachi等[34]對(duì)雞LepR進(jìn)行了體外表達(dá)，發(fā)現(xiàn)鼠Lep能與雞LepR特異性結(jié)合，從而加強(qiáng)了細(xì)胞中螢光素酶的活化。該研究表明雞LepR作為一個(gè)功能受體，在雞組織中表達(dá)的LepR能夠結(jié)合內(nèi)源性配體以及外源哺乳動(dòng)物的Lep，激活JAK-STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)揮作用。同樣通過(guò)其功能受體調(diào)控脂質(zhì)代謝的基因還有促卵泡激素（follicle stimulating hormone，F(xiàn)SH）基因，Cui H.等[35]研究表明皮下注射FSH后，雞體內(nèi)腹脂重增加且促卵泡激素受體（follicle stimulating hormonereceptor，F(xiàn)SHR）基因在腹脂中的表達(dá)量也增加。當(dāng)用FSH刺激前脂肪細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)含量增加，分化進(jìn)程加快以及FSHR表達(dá)量增加。此外，作者檢測(cè)了FSH處理前后雞前脂肪細(xì)胞中差異表達(dá)基因，結(jié)果表明FSH通過(guò)上調(diào)FSHR的表達(dá)促進(jìn)脂質(zhì)的生物合成，從而介導(dǎo)FA代謝通路，視黃酸代謝通路以及PPAR信號(hào)通路中相關(guān)基因的表達(dá)。

1.4 其他相關(guān)基因

在調(diào)控前脂肪分化過(guò)程中的研究中，在小鼠3T3-L1前脂肪細(xì)胞中添加油酸促進(jìn)了脂質(zhì)積累，同時(shí)影響了CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白α（CCAAT/enhancer binding protein α，C/EBPα）和 PPARγ 啟動(dòng)子的甲基化[36]。Y.Matsubara等[37]利用脂肪酸混合物誘導(dǎo)雞前體脂肪細(xì)胞分化，PPARγ mRNA水平迅速上調(diào)，而C/EBPα基因表達(dá)量也上調(diào)，但晚于PPARγ，表明PPARγ和C/EBPα在脂肪細(xì)胞分化過(guò)程的重要作用。此外，在雞前脂肪細(xì)胞分化過(guò)程中，甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1C（Sterol regulatory element-binding protein 1C，SREBP-1c）和FAS基因的表達(dá)量隨著分化的進(jìn)程逐步升高，表明SREBP-1c和FAS也參與了家禽前脂肪細(xì)胞的分化過(guò)程[38]。脂聯(lián)素（adiponectin，ADPN）是僅由脂肪細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)激素，Yan J.等[39]研究發(fā)現(xiàn)ADPN基因的過(guò)表達(dá)抑制了脂肪細(xì)胞分化和脂肪形成標(biāo)記基因的表達(dá)，同時(shí)激活了脂解標(biāo)記基因的表達(dá)，表明ADPN具有抑制雞前脂肪細(xì)胞分化的能力。

此外，運(yùn)用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，研究者們也篩選鑒定出大量與雞脂質(zhì)代謝相關(guān)的候選基因[40-42]。Liu L.等[40]表明硬脂酰輔酶A去飽和酶（stearoyl-coenzyme A desaturase，SCD），誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的DFFA樣效應(yīng)因子c（cell death inducing DFFA like effector c，CIDEC），羊毛甾醇合酶（lanosterol synthase，LSS），甲基固醇單加氧酶（methylsterol monooxygenase 1，MSMO1），脂聯(lián)素、C1Q和膠原結(jié)構(gòu)域（adiponectin，C1Q and collagen domain containing，ADIPOQ），PLIN1，PPARγ，CD36，A-FABP和LPL等基因通過(guò)參與類固醇生物合成以及PPAR信號(hào)通路調(diào)節(jié)雞肌內(nèi)脂肪代謝。Cui H.等[41]表明選擇連接蛋白 4（sorting nexin 4，SNX4）基因表達(dá)量與北京油雞和AA肉雞中的肌內(nèi)脂肪含量呈正相關(guān)。Li H.等[42]發(fā)現(xiàn)溶血磷脂酰甘油酰基轉(zhuǎn)移酶1（lysophosphatidylglycerol acyltransferase 1，LPGAT1）基因表達(dá)量在產(chǎn)蛋母雞肝臟中顯著低于未開產(chǎn)母雞，而在哺乳動(dòng)物中，LPGAT1基因被報(bào)道能促進(jìn)肝臟中TG的生成，表明哺乳動(dòng)物與禽類LPGAT1基因在調(diào)節(jié)FA合成中具有不同的表達(dá)圖譜[43]。

2 參與脂質(zhì)代謝相關(guān)microRNAs

microRNAs（miRNAs）是一類由 19-24 個(gè)核苷酸組成的內(nèi)源性進(jìn)化保守的非編碼小RNA，通過(guò)結(jié)合到靶基因 mRNA 的 3′端非翻譯區(qū)（3′UTR），對(duì)基因的表達(dá)起負(fù)調(diào)節(jié)作用，參與了包括脂肪形成、脂質(zhì)代謝、細(xì)胞增殖、分化、生長(zhǎng)、凋亡和發(fā)育等生物過(guò)程[44-45]。由于家禽脂肪主要都在肝臟合成，Li H等[46]對(duì)20周齡和30周齡母雞的肝臟組織進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，GO分析結(jié)果表明差異miRNA的靶基因參與到脂質(zhì)合成，磷脂代謝以及FA代謝等與脂質(zhì)代謝相關(guān)的生物過(guò)程。此外，miR-22-3p可能通過(guò)靶向ELOVL脂肪酸延伸酶6（ELOVL fatty acid elongase 6，ELOVL6）和酰基輔酶A合成酶長(zhǎng)鏈家族成員5（acyl-CoA synthetase long-chain family member 5，ACSL5）基因調(diào)節(jié)脂質(zhì)沉積。miR-365-3p、miR-218-5p、miR-181a-5p、miR-181b-5p、miR-29a-3p和 miR-23b-3p可靶向脂肪酸去飽和酶1（fatty acid desaturase 1，F(xiàn)ADS1）參與長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸的生物合成過(guò)程。此外，大量研究證實(shí)miR-33家族參與膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)與FA代謝過(guò)程中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。miR-33家族包含miR-33a和miR-33b兩個(gè)成員，分別能被固醇反應(yīng)元件結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子基因SREBF2和SREBF1激活[47-48]。在哺乳動(dòng)物中，miR-33的過(guò)表達(dá)可導(dǎo)致靶向的肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1A（carnitine palmitoyltransferase 1A，CPT1A）和羥酰輔酶A脫氫酶三功能多酶復(fù)合物β（hydroxyacyl-CoA dehydrogenase trifunctional multienzyme complex subunit beta，HADHB）基因表達(dá)量降低，從而下調(diào)細(xì)胞脂肪酸β-氧化過(guò)程[49]。此外，miR-33通過(guò)靶向ATP結(jié)合盒亞家族A成員1（ATP binding cassette subfamily A member 1，ABCA1），NPC細(xì)胞內(nèi)膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（NPC intracellular cholesterol transporter 1，NPC1）和 ATP結(jié)合盒亞家族 G成員 1（ATP binding cassette subfamily G member 1，ABCG1）抑制膽固醇外流和高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）的生物合成[50]。為了研究 miR-33在雞上對(duì)脂質(zhì)代謝的調(diào)控機(jī)制，Shao F.等[51]在雞肝細(xì)胞系中過(guò)表達(dá)miR-33后，肉堿O-辛酰轉(zhuǎn)移酶（carnitine O-octanoyltransferase，CROT）與羥?；o酶A脫氫酶（hydroxyacyl-CoA dehydrogenase，HADH）的表達(dá)量顯著下調(diào)。過(guò)表達(dá)miR-33顯著降低了野生型CROT和HADHB的熒光素酶活性，而靶位點(diǎn)突變后，熒光素酶活性下調(diào)被清除，該結(jié)果表明miR-33可能通過(guò)負(fù)調(diào)控CROT和HADHB基因的表達(dá)而在雞肝脂質(zhì)代謝中發(fā)揮重要作用。

在哺乳動(dòng)物的研究中，miR-181a、miR-15a/b、miR-196a、miR-17、miR-21 和 miR-143 和 miR-146a-5p被證實(shí)促進(jìn)了前脂肪細(xì)胞分化而miR-125a，miR-145，miR-191，miR-199a-5p，miR-375和miR-429能抑制前脂肪細(xì)胞的分化[52-61]。在雞腹脂發(fā)育過(guò)程的研究中，Wang W.等[62]在腹脂含量具顯著差異的兩種肉雞中分離的前脂肪細(xì)胞進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，鑒定出33個(gè)差異表達(dá)的miRNAs，其中富集最多的是let-7家族。Huang H.Y.等[63]對(duì)腹脂含量差異顯著的雞的腹脂組織進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，篩選出62個(gè)差異表達(dá)的miRNAs和303個(gè)差異表達(dá)的基因，并預(yù)測(cè)了106個(gè)差異表達(dá)的基因作為這62個(gè)差異表達(dá)的miRNA的靶基因，其中11個(gè)靶基因參與脂質(zhì)代謝。作者對(duì)篩選出來(lái)的差異基因和差異miRNA進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明miR-19b-3p通過(guò)下調(diào)ACSL1的表達(dá)促進(jìn)前脂肪細(xì)胞的增殖與分化，證實(shí)了它在腹脂沉積中的重要作用。

由于肌內(nèi)脂肪對(duì)肉質(zhì)的重要作用，多項(xiàng)研究揭示了與肌內(nèi)脂肪相關(guān)的miRNAs。在肌內(nèi)脂肪方面，Chen F.等[64]表明 miR-425-5p通過(guò)靶向 Kruppel樣因子 13（Kruppel like factor 13，KLF13）進(jìn)而下調(diào)PPARγ來(lái)抑制豬肌內(nèi)脂肪分化。Zhang M.等[65]對(duì)肌內(nèi)脂肪含量存在顯著差異的20周齡和55周齡的固始雞進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，該研究發(fā)現(xiàn)差異miRNA對(duì)應(yīng)的靶基因主要集中在泛素介導(dǎo)的蛋白水解、PPAR信號(hào)、甘油磷脂代謝、FA代謝、不飽和脂肪酸的生物合成等途徑。此外，作者對(duì)篩選出的miR-140-5p進(jìn)行了驗(yàn)證。在雞肌內(nèi)前脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)染miR-140-5p過(guò)表達(dá)載體后，細(xì)胞內(nèi)脂滴數(shù)量增加，脂肪分化標(biāo)記基因PPARG、FABP4水平顯著升高，類視黃醇X 受體 gamma（retinoid X receptor gamma，RXRG）基因水平下調(diào)。熒光素酶報(bào)告基因結(jié)果表明，過(guò)表達(dá)miR-140-5p顯著降低了野生型RXRG的熒光素酶活性，而RXRG位點(diǎn)突變導(dǎo)致這種活性下調(diào)被清除。結(jié)果表明miR-140-5p通過(guò)下調(diào)RXRG促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化。miR-140-5p在哺乳動(dòng)物中也被證實(shí)對(duì)脂肪細(xì)胞分化的調(diào)控作用，并表明通過(guò)C/EBPα/miR-140-5p/TGFBR1途徑調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞分化[66]。Sun G.等[67]對(duì)分化前后的肌內(nèi)前脂肪細(xì)胞以及肌內(nèi)脂肪細(xì)胞進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，結(jié)果表明miRNA-18b-3p可通過(guò)靶向?；o酶A硫酯酶13（acyl-CoA thioesterase 13，ACOT13）基因抑制雞肌內(nèi)脂肪細(xì)胞分化。此外，miR-223被報(bào)道可通過(guò)靶向線粒體3-磷酸甘油酰轉(zhuǎn)移酶（glycerol-3-phosphate acyltransferase，mitochondrial，GPAM）基因抑制雞肌內(nèi)脂肪分化[68]。

3 調(diào)控脂質(zhì)代謝相關(guān)通路

大量研究表明PPAR信號(hào)通路是參與調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的核心[41，69-70]。Liu L.等[40]對(duì)具高低 TG 含量的雞胸肌肉進(jìn)行了測(cè)序，6個(gè)差異表達(dá)基因（ADIPOQ，CD36，LPL，SCD，PPARG 和 PLIN1）顯著富集于 PPAR信號(hào)通路，此外，這些差異表達(dá)基因還顯著富集于類固醇生物合成，鈣信號(hào)傳導(dǎo)以及細(xì)胞連接相關(guān)通路（包括焦點(diǎn)粘連，細(xì)胞粘連，間隙連接，緊密連接，肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)和ECM-受體相互作用）。這些通路可能是雞肌內(nèi)脂肪沉積的關(guān)鍵途徑。此外，Cui H.等[41]運(yùn)用cDNA微陣列技術(shù)在不同發(fā)育階段的北京油雞和AA肉雞胸肌組織中進(jìn)行了測(cè)序，結(jié)果表明PPAR信號(hào)通路，MAPK信號(hào)通路，ErBb信號(hào)通路，細(xì)胞連接相關(guān)通路（緊密連接，焦點(diǎn)粘連，ECM-受體相互作用，肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)）參與肌內(nèi)脂肪調(diào)節(jié)。作者認(rèn)為與細(xì)胞連接相關(guān)的過(guò)程可能主要通過(guò)MAPK活性參與脂質(zhì)代謝相關(guān)途徑，從而影響肌內(nèi)脂肪的沉積。Zhang T.等[70]確定了在不同階段與前脂肪細(xì)胞分化相關(guān)的幾種途徑，例如甘油酯代謝，丙酸酯代謝，F(xiàn)A代謝通路。此外，Wnt信號(hào)通路，MAPK信號(hào)通路和TGF-β信號(hào)通路也與雞前脂肪細(xì)胞的分化顯著相關(guān)。

為了研究雞ADPN對(duì)脂肪細(xì)胞中線粒體發(fā)育及功能的影響，Gan L.等[71]用雞ADPN腺病毒載體處理雞脂肪細(xì)胞，結(jié)果表明過(guò)表達(dá)ADPN可通過(guò)激活A(yù)MPK/ACC2信號(hào)通路促進(jìn)雞脂肪細(xì)胞中線粒體的生物合成并激活線粒體中脂代謝功能。之前已經(jīng)提到ADPN具有抑制雞前脂肪細(xì)胞分化的能力，Yan J.等[39]研究了ADPN對(duì)與脂肪細(xì)胞分化有關(guān)的細(xì)胞信號(hào)通路的影響。結(jié)果表明ADPN可促進(jìn)p38MAPK/ATF-2信號(hào)通路，ADPN還可抑制TOR/p70S6激酶信號(hào)通路，通過(guò)這兩個(gè)信號(hào)途徑抑制了CEBPα的表達(dá)，從而上調(diào)ATGL和下調(diào)FAS基因表達(dá)，最終抑制前脂肪細(xì)胞中的脂質(zhì)沉積與分化。

由于肌肉發(fā)育和肌內(nèi)脂肪含量在肉雞產(chǎn)業(yè)中的重要作用，達(dá)到適當(dāng)?shù)募∪夂椭镜谋壤?，是肉雞業(yè)中的一大挑戰(zhàn)[72]。為了探究?jī)烧叩南嗷プ饔?，研究者?gòu)建出衛(wèi)星細(xì)胞與肌內(nèi)前脂肪細(xì)胞的共培養(yǎng)系統(tǒng)，結(jié)果表明，肌內(nèi)前脂肪細(xì)胞抑制了衛(wèi)星細(xì)胞的分化并促進(jìn)了脂肪沉積。轉(zhuǎn)錄組結(jié)果表明，單培養(yǎng)的衛(wèi)星細(xì)胞和衛(wèi)星細(xì)胞與肌內(nèi)前脂肪細(xì)胞共培養(yǎng)后的差異基因富集在MAPK和PPAR信號(hào)通路與細(xì)胞連接相關(guān)通路（間隙連接，焦點(diǎn)粘連，ECM-受體相互作用，肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)），表明這些通路參與到衛(wèi)星細(xì)胞的脂質(zhì)沉積中。MAPK信號(hào)通路是肌內(nèi)前脂肪細(xì)胞影響衛(wèi)星細(xì)胞的核心通路，可通過(guò)介導(dǎo)PPAR信號(hào)通路介導(dǎo)衛(wèi)星細(xì)胞中的脂肪沉積[69]。

4 總結(jié)與展望

脂肪不僅是機(jī)體儲(chǔ)存能量的主要來(lái)源，也是影響禽類肉品質(zhì)的主要因素。禽類的脂質(zhì)代謝是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，大量相關(guān)基因和通路共同調(diào)控這一過(guò)程。隨著生物技術(shù)和生物信息學(xué)的發(fā)展，研究者鑒定出大量與禽類脂質(zhì)代謝相關(guān)的候選基因及miRNAs（見表1）。然而，這些重要候選基因的功能作用，基因之間的互作關(guān)系，miRNA對(duì)靶基因的調(diào)控方式以及調(diào)控禽類脂質(zhì)代謝的具體機(jī)制還需要更深入的研究。因此，未來(lái)的研究中應(yīng)集中于進(jìn)一步確定相關(guān)候選基因與禽類脂質(zhì)代謝之間的功能作用與聯(lián)系，并揭示相關(guān)的分子機(jī)制。同時(shí)，可利用全基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組等多組學(xué)聯(lián)合分析以及三維基因組（Hi-C）等新技術(shù)來(lái)進(jìn)一步揭示調(diào)控禽類脂質(zhì)代謝的分子機(jī)制。此外，如何在保證不提高腹脂的前提下適當(dāng)提高肌內(nèi)脂肪含量是改善肉品質(zhì)的關(guān)鍵，明確調(diào)控腹脂代謝和肌內(nèi)脂肪代謝的差異基因及機(jī)制可能也是未來(lái)研究的方向。

表1 家禽脂質(zhì)代謝相關(guān)基因、miRNAs及通路Table 1 Genes and pathways related to lipid mechanism

續(xù)表