ニワトリのホワイトストライピングと木造乳房の分子表現型解析

Molecular Phenotyping of White Striping and Wooden Breast Myopathies in Chicken.

• Christophe Praud
• Justine Jimenez
• Eva Pampouille
• Nathalie Couroussé
• Estelle Godet
• Elisabeth Le Bihan-Duval
• Cecile Berri

抄録

White Striping (WS)とWooden Breast (WB)は、最近の急速に成長しているブロイラーで発生が増加している2つのミオパシー症候群である。これらの欠陥が胸肉の品質に与える影響は、その外観、栄養価、加工収量に大きく影響するため、非常に重要です。これまでの研究により、これらの発生に関わる生物学的プロセスに関する知見は向上してきたが、ブロイラーの生育成績に影響を与えずに発生率を大幅に低下させるための解決策はこれまで見つかっていない。本研究では、診断のためのバイオマーカーとなる可能性のあるバイオマーカーを同定するために、成長速度と欠陥の発生に関連した分子表現型の進化を追跡するとともに、WSとWBの発生に関与する生理的調節障害の理解を深めることを目的としています。これは、酵素学的、組織学的、転写学的アプローチを用いて、WS と WB の影響を受けたか否かに関わらず、成長が遅い系統と急速に成長する系統の大胸筋を検討することで達成された。早生筋は、WS および WB の発生とは無関係に、遅生筋よりも多くの活性酸素種（ROS）を産生していた。急速成長期の筋肉では、ミトコンドリア密度が高いにもかかわらず、WS または WB 欠損の影響を受けた筋肉は高いチトクロム酸化酵素活性（COX）活性を示さず、ミトコンドリア機能の変化を示唆していた。筋のリモデリングと再生に関連するマーカーのうち、FN1、NCAM、およびMYH15の免疫組織化学染色は、成長の遅い筋肉に比べて成長の速い筋肉で高く、それらの量もWSおよびWB欠損の存在と重症度に応じて直線的に増加しており、それらの存在と重症度を正確に評価するためのバイオマーカーとしての可能性がある。蛍光強度測定に基づく革新的な組織学的手法のおかげで、WSやWBの場合に誘発される損傷を推定するために、それらを迅速に定量化することができます。また、他のいくつかの遺伝子の筋肉の発現は、結合組織の発達に関与する遺伝子や、筋形成の阻害因子として知られる遺伝子のように、欠陥の存在と重症度にも正の相関を示しています。最後に、我々の結果は、線維化または脂肪症の誘導、およびそれゆえにWSとWBの表現型を決定するためには、との間のバランスが不可欠であることを示唆した。

The White Striping (WS) and Wooden Breast (WB) defects are two myopathic syndromes whose occurrence has recently increased in modern fast-growing broilers. The impact of these defects on the quality of breast meat is very important, as they greatly affect its visual aspect, nutritional value, and processing yields. The research conducted to date has improved our knowledge of the biological processes involved in their occurrence, but no solution has been identified so far to significantly reduce their incidence without affecting growing performance of broilers. This study aims to follow the evolution of molecular phenotypes in relation to both fast-growing rate and the occurrence of defects in order to identify potential biomarkers for diagnostic purposes, but also to improve our understanding of physiological dysregulation involved in the occurrence of WS and WB. This has been achieved through enzymatic, histological, and transcriptional approaches by considering breast muscles from a slow- and a fast-growing line, affected or not by WS and WB. Fast-growing muscles produced more reactive oxygen species (ROS) than slow-growing ones, independently of WS and WB occurrence. Within fast-growing muscles, despite higher mitochondria density, muscles affected by WS or WB defects did not show higher cytochrome oxidase activity (COX) activity, suggesting altered mitochondrial function. Among the markers related to muscle remodeling and regeneration, immunohistochemical staining of FN1, NCAM, and MYH15 was higher in fast- compared to slow-growing muscles, and their amount also increased linearly with the presence and severity of WS and WB defects, making them potential biomarkers to assess accurately their presence and severity. Thanks to an innovative histological technique based on fluorescence intensity measurement, they can be rapidly quantified to estimate the injuries induced in case of WS and WB. The muscular expression of several other genes correlates also positively to the presence and severity of the defects like and , both involved in the development of connective tissue, or , known as an inhibitor of myogenesis. Finally, our results suggested that a balance between and would be essential for fibrosis or adiposis induction and therefore for determining WS and WB phenotypes.

Copyright © 2020 Praud, Jimenez, Pampouille, Couroussé, Godet, Le Bihan-Duval and Berri.