文章：Genomic Insights Into the Multiple Factors Controlling Abdominal Fat Deposition in a Chicken Model
摘要
肉鸡过快的生长速度伴随着过多的腹部脂肪沉积，这些对肉质特性和饲料成本产生不利的影响，基因组学技术确定了与腹部脂肪沉积相关的多种遗传因素。这篇综述的目的是总结当前对与腹部脂肪沉积相关的遗传/表观遗传因素的理解，或者与它与鸡前脂肪细胞的增殖和分化有关。因此，有必要进一步深入研究多种遗传因素，开发新的分子标记或潜在靶标，以减少鸡中脂肪的积累，或者可以作为人类肥胖症的新治疗靶标。
导论
脂肪组织是产生激素和其他物质的重要内分泌器官，这些物质会深刻影响我们的健康，此外，腹部脂肪沉积是各种健康问题的关键因素。
鸡腹部脂肪沉积受遗传，内分泌激素，环境因素和多种行为的调节。鸡腹部脂肪的遗传率（0.82）高于活体重（0.55）和身体部位的遗传率。选择年龄的大腿（0.31），鸡腿（0.51）和胸肌（0.55）。家禽中的高脂肪含量（浪费饲料）可能对人类健康构成威胁。
鸡作为研究模型
鸡已被用作研究脂肪形成，胚胎发育，免疫功能，营养，内分泌功能和癌症的基本机制的良好动物模型。鸡和人类基因组之间存在根本的相似性，大约60％的鸡基因与人类基因几乎相同。作为禽类模型，它可以为未来的复杂人类疾病研究提供与小鼠和大鼠相同的许多优势。
脂肪组织
WAT、BAT、米色脂肪组织
WAT在能量稳态中起着关键作用，以甘油三酸酯的形式存储多余的能量，在白色脂肪细胞仅包含一个大的脂滴。
BAT存在于瘦和肥胖成年人的颈部，胸部和腹部的后部区域，并且可能调节能量代谢，寒冷敏感性和体重增加。
QTL控制腹部脂肪沉积的位置
数量性状基因座（QTL）是影响数量性状的基因的DNA片段（基因座）。大量控制腹部脂肪沉积的QTL位于1号染色体上，但是QTL表现出一定的局限性，因此识别出的QTL位点通常较大，需要随后的精细定位才能区分与靶标性状密切相关的基因或变异体。
✨腹部脂肪性状的候选基因方法
主要是通过品种间或同一品种不同饲养，鉴定差异表达的基因。
脂肪细胞脂肪酸结合蛋白（FABP4）是脂肪酸结合蛋白（FABPs）的一个亚家族，FABP4蛋白仅在腹部脂肪中表达。mRNA水平肉鸡低于瘦鸡。另外两种类型的脂肪酸结合蛋白亚家族，L-FABP和L-BABP，mRNA水平肉鸡高于瘦鸡。
HMGA1基因在肉鸡肝脏中高腹部脂肪组和低腹部脂肪组之间表现出明显的表达差异，在高腹部脂肪组中表达高。
肥胖基因FTO，在鸡上报道较少。
PPARγ是调节腹部脂肪沉积的关键因素，也是体外鸡腹部脂肪细胞发育的主要调控因子。
GNPDA2可以调节人和鸡中的脂肪沉积。
上位性相互作用导致腹部脂肪沉积
上位性是两个或多个基因或其mRNA或蛋白质产物之间的相互作用，以影响单个性状。或者一个基因的产物可能抑制另一个基因的表达。
影响腹部脂肪性状的拷贝数变异（CNV）
CNV是基因组结构变异的一种形式，其中大的DNA片段被复制或缺失，腹部脂肪性状的选择性育种可能导致CNV修饰。
影响腹部脂肪沉积的单核苷酸多态性（SNP）
SNP在非编码区的发生频率要高于基因组的编码区。通常，核苷酸水平的遗传变异会影响从基因到蛋白质表达的转录和翻译，进而影响脂肪组织的发育。
使用全基因组关联研究（GWAS）鉴定与腹部脂肪性状相关的候选基因
GWAS是一种能够使用致密的基因组标记物筛选大多数或整个基因组的技术，可以识别基因组DNA中与特定性状相关的SNP和其他变体。
在鸡中，研究表明FABP4，IGF1，TGFB3和THRSPα中的DNA多态性与腹部脂肪性状显着相关，L-FABP也可能参与脂质代谢。PUM1，SNRNP40，ZNF521，ASB6**与腹部脂肪有关，但不清楚在脂肪沉积中的作用。
使用GWAS发现腹部脂肪含量最高的鸡与腹部最低脂肪的鸡相比，RET，NPPB和SREBF1的表达明显上调，COL12A1，VPS4B，BRSK2和FOXC1的表达明显下调。RET，NPPB和SREBF1在人的脂质代谢中起作用，SREBF1参与北京油鸡的脂肪代谢。
腹部脂肪性状的选择特征分析
这项全基因组特征分析确定了10个候选基因[ 视网膜母细胞瘤1（RB1），Bardet-Biedl综合征7（BBS7），单胺氧化酶A（MAOA），单胺氧化酶B（MAOB），EH结构域结合蛋白1（EHBP1），LRP2结合蛋白（LRP2BP），低密度脂蛋白受体相关蛋白1B（LRP1B），肌球蛋白VIIA（MYO7A），肌球蛋白IXA（MYO9A）和磷酸核糖焦磷酸合成酶相关蛋白1（PRPSAP1）可能在鸡腹中起作用脂肪堆积
基因表达研究
微阵列研究
RNA测序技术
与微阵列相比，RNA-Seq具有更宽的动态范围和更高的灵敏度，具有新颖的转录本和长非编码RNA检测功能
✨体外调节脂肪细胞腹部前体细胞的增殖和分化因素
前脂肪细胞是未分化的成纤维细胞，可以通过不同的方式刺激以形成脂肪细胞。
脂肪形成是一个过程，其中未分化的间充质前体分化为前脂肪细胞，然后经历二次分化阶段，成为成熟的脂肪细胞。
脂肪形成可以通过各个阶段完成，包括间充质前体（增殖；能够分化），定型前脂肪细胞（增殖，分化），生长停滞的前脂肪细胞（增殖丧失），有丝分裂克隆扩张（细胞分裂），终末分化（细胞周期停止；PPARγ和C/EBPα诱导）和成熟的脂肪细胞（脂质填充的脂肪细胞；脂肪细胞基因转录激活；脂肪细胞基因表达升高）
在鸡肉中，FATP1、KLF 2以及PPARγ、C/EBPα在体外控制脂肪沉积（需要阐述机制）。在哺乳动物中，GATA 2和3对脂肪生成有负调控。在鸡中，KLF2上调GATA2表达，因此鸡中的GATA2和GATA3可能具有与哺乳动物类似。
与鸡脂肪形成有关的信号通路：Wnt，MAPK、TGF-b、甘油脂代谢、mTOR信号传导、PPAR信号传导、丙酸酯代谢、脂肪酸代谢、氧化磷酸化。
✨参与腹部脂肪沉积的MicroRNA（miRNA）
miRNA调节广泛的生物学过程，包括脂肪形成，脂质代谢，细胞增殖与分化，生长，凋亡，癌变和疾病。
image-20200305124138149.png
✨LncRNA调节腹部脂肪沉积
lncRNA可能顺式作用于邻近的蛋白质编码基因上，以控制腹部前脂肪细胞的分化
表观遗传改变控制腹部脂肪性状
在脂肪组织发育过程中，表观遗传调节剂能够促进一组选择性基因的转录并参与脂肪形成。脂肪形成过程中的基因表达也可以通过表观遗传修饰（例如DNA甲基化）来调节。
网友评论