温度极端变化对家禽的健康和生产具有深远影响，尤其是在孵化后的早期阶段，新生雏鸟更容易受到热应激的影响。研究发现，经过选择性培育的生长型鸟类，如火鸡，相较于非选择性培育的鸟类，其对温度变化的敏感性更高。这种敏感性可能源于其肌肉发育过程中的特殊生理机制，包括肌肉干细胞（如卫星细胞）的快速增殖和分化，以及肌肉纤维直径的增大。然而，这种快速生长也带来了更高的代谢需求，使得它们在面对极端温度时更容易出现生理适应性问题，进而影响肌肉质量和生产效益。
为了深入理解温度变化对火鸡肌肉发育的影响，本研究通过转录组分析，探讨了在急性热应激和冷应激条件下，3日龄火鸡雏鸟胸肌中基因表达的变化。实验中，雏鸟被分为三组，分别在35°C（对照组）、31°C（冷应激组）和39°C（热应激组）下进行为期3天的处理。研究结果显示，无论是冷还是热应激，都会导致雏鸟体重的下降，这表明温度变化对雏鸟的生长具有显著影响。尽管如此，冷应激组和热应激组的体重差异并不完全一致，这可能与不同温度条件下的代谢调整有关。
在基因表达方面，冷应激和热应激都引发了胸肌中基因表达的显著变化。冷应激主要影响了与脂质和葡萄糖代谢相关的基因，例如PDK4、ANGPTL4和DGAT2。这些基因的上调可能反映了冷应激条件下肌肉代谢从脂质向葡萄糖的转变，同时增加了脂肪酸的氧化作用。相比之下，热应激则影响了与肌肉分化和发育相关的基因，如C/EBPβ和MUSTN1，这些基因的上调可能与肌肉细胞的适应性变化和脂肪沉积有关。此外，热应激还导致了某些关键基因的下调，如ND4L，该基因参与线粒体功能和能量代谢，其表达减少可能会影响肌肉细胞的正常运作。
研究还发现，热应激组和冷应激组之间存在部分共同的基因表达变化，例如ARRDC2、CEBPB、GLUL、ENSMGAG00000018664、ENSMGAG00000020038、MUSTN1和SESN1。这些基因的上调可能表明它们在应对温度变化时具有一定的普遍性作用，而下调的基因则可能反映了特定温度条件下的适应性调整。值得注意的是，尽管冷应激组的体重下降幅度较大，但其基因表达变化的复杂性更高，涉及更多的代谢和结构相关基因。
从功能分类的角度来看，冷应激和热应激都对肌肉的分化、发育、适应性和蛋白质周转产生了直接影响。冷应激组的基因表达变化主要集中在代谢调节和结构形成方面，而热应激组则更倾向于影响蛋白质合成和能量代谢。这些变化可能通过不同的生理机制实现，例如冷应激可能通过增加脂肪沉积和改变代谢途径来适应低温环境，而热应激则可能通过促进肌肉细胞的分化和脂肪积累来应对高温挑战。
此外，研究还发现，温度变化对肌肉细胞的氧化应激反应有显著影响。例如，SESN1基因的上调可能有助于减少肌肉萎缩和提高胰岛素敏感性，而MUSTN1的表达变化则可能与肌肉细胞的适应性和修复能力有关。这些基因的表达调整不仅影响肌肉细胞的结构和功能，还可能对整体肌肉质量和生产性能产生长期影响。
本研究的结果为进一步探讨温度变化对家禽肌肉发育的遗传机制提供了重要的基础。通过分析基因表达的变化，研究人员能够更好地理解不同温度条件对肌肉细胞的影响，并为改善家禽生产中的温度管理策略提供科学依据。未来的研究可以进一步探索这些基因在不同温度条件下的具体作用机制，以及它们如何影响肌肉细胞的长期发育和肉质特性。同时，研究还强调了温度变化对生长型鸟类的特殊影响，表明在实际生产中，需要更加关注这些鸟类的温度适应能力，以确保其健康和生产效益。
